Diagnostic and treatment aspects of mesenteric ischemia - reperfusion model

Introduction: La lésion d'ischémie - reperfusion (I/R) intestinale est associée à une mortalité élevée.Le rôle de la transmigration des neutrophiles est probablement essentiel dans le dysfonctionnement de la barrière induit par la lésion I/R et la nécrose subséquente. Le but de notre étude était d'évaluer, au niveau pré-clinique, la valeur thérapeutique potentielle du peptide P8RI (un agoniste de CD31) dans la lésion I/R de l'intestine grêle.Méthodes: I/R intestinale a été induite chez des rats Wistar par clampage de l'artère mésentérique supérieure (AMS) pendant 30 min suivi par 4 h de reperfusion. Trois groupes de rats ont été comparés:P8RI (n = 20, I/R et P8RI 2,5 mg/kg/h de reperfusion), I/R témoins positifs (n = 21, I/R et infusion de sérum physiologique) et témoins (n = 14, dissection de l'AMS sans clampage et infusion de sérum physiologique). La matrix métallopeptidase 9 (MMP-9) dans la plasma, le liquide péritonéal et l'intestin; la MPO intestinale, l'ADN libre plasmatique, les taux d'hémoglobine intraluminale e tl'épaisseur épithéliale ont été évalués comme marqueurs intermédiaires de la lésion intestinale. La détection du matériel génétique d'E.coli par PCR quantitative dans le sang a été également réalisée chez les témoins positifs et chez les rats traités par P8RI pendant la période de reperfusion. Le CD31clivé dans le plasma a été mesuré par une méthode d'ELISA maison. Résultats: La grade histologique de l'intestin grêle chez les animaux traités par P8RI est supérieur àcelui des témoins positifs d'I/R (p < 0,05). P8RI protège l'intestin grêle contre la destruction épithéliale induite par lésion I/R (p < 0,01). Il y a une corrélation négative significative entre l'abrasion épithéliale et le score de Chiu de classement histologique de la lésion I/R mésentérique (r = -0,7245, p < 0.001).P8RI protège l'intestin grêle de la MPO in situ, de la libération de la MMP-9 (p < 0,05) et des complications hémorragiques digestives causées par lésion I/R (p < 0,01). Les taux plasmatiques et péritonéaux accrus de MMP-9, induits par I/R, sont significativement réduits par P8RI (p < 0,05 et p <0,01, respectivement). L'ADN d'E.coli circulant est significativement plus élevé chez les rats de témoins positifs que dans le groupe P8RI (p < 0,05). L'ADN libre plasmatique pendant la reperfusion chez les rats de témoins positifs augmente significativement plus que celle des rats du groupe P8RI (p< 0,05). P8RI n'a aucun effet sur le compte neutrophilaire sanguin, mais induit une diminution significative de CD31 clivé dans le plasma pendant l'I/R mésentérique (p < 0,01). Les corrélations entre l'abrasion épithéliale et l'ADN libre, MMP-9, CD31 clivé plasmatiques, les taux de MMP-9 et MPO intestinale suggèrent que le mécanisme protecteur de P8RI implique l'inhibition de l'activation neutrophilaire, y compris le clivage de CD31. Conclusions: Cette étude suggère que le traitement par le peptide P8RI, un agoniste de CD31, réduit de la façon préventive, la lésion I/R de l'intestin grêle chez les rats.Background: Intestinal ischemia/reperfusion (I/R) injury is associated with a high mortality. The roleof transmigration of PMNs is probably essential in I/R-induced intestinal barrier dysfunction andsubsequent necrosis. The aim of this study was to evaluate, at a preclinical level, the potentialtherapeutic value of P8RI peptide (a CD31 agonist), in small bowel I/R injury.Methods: Intestinal I/R was induced in Wistar rats by superior mesenteric artery (SMA) clamping for30 min followed by 4 h of reperfusion. Three groups of rats were compared: P8RI (n=20, I/R and P8RI2.5mg/kg/h infusion), I/R positive controls (n=21, I/R and normal saline infusion), and sham operatednegative controls (n=14, SMA dissection with no clamping and normal saline infusion). Plasma,peritoneal fluid and intestinal matrix metallopeptidase 9 (MMP-9), intestinal MPO, plasma cf-DNA,intraluminal hemoglobin levels and epithelial thickness were all evaluated as intermediate markers ofintestinal injury. Detection of E.coli genetic material by quantitative PCR in blood was also performedin I/R controls and P8RI-treated rats during the reperfusion period. Plasma cleaved CD31 wasmeasured by homemade ELISA.Results: The small bowel histologic grade in P8RI-treated animals was higher than in I/R controls (p <0.05). P8RI protected against epithelial destruction induced by I/R injury (p < 0.01). There was asignificant negative correlation between epithelial abrasion and Chiu's score of histologic grading ofmesenteric I/R injury (r = -0.7245, p < 0.001). P8RI protected the small bowel from in situ MPO andMMP-9 release (p < 0.05) and digestive bleeding complications due to I/R injury (p < 0.01). Theincreased plasma and peritoneal MMP-9 levels induced by I/R were significantly reduced by P8RI (p <0.05 and p < 0.01, respectively). Plasma cf-DNA during reperfusion in I/R controls increasedsignificantly more than in the P8RI group (p < 0.05). E.coli DNA was significantly higher in I/Rcontrols than in the P8RI group (p < 0.05). P8RI had no effect on blood neutrophil counts but induceda significant diminution of cleaved CD31 in plasma during mesenteric I/R (p < 0.01). Correlationsbetween epithelial abrasion and plasma cf-DNA, MMP-9, cleaved CD31, intestinal MMP-9 and MPOlevels suggest that the protective mechanism of P8RI might involve the inhibition of neutrophilactivation, including CD31 cleavage.Conclusions: This study suggests that a treatment by P8RI peptide, a CD31 agonist, reduces smallbowel I/R injury in rat