Protective effects of 17beta-estradiol on coagulation and systemic inflammation after occlusion of the proximal portion of descending aorta in male rats

Introdução: As doenças da aorta torácica apresentam alta morbimortalidade e seu tratamento cirúrgico pode comprometer o fluxo sanguíneo do trato gastrointestinal. Em estudo experimental anterior, demonstrou-se que o uso profilático do 17?-estradiol foi capaz de reduzir a inflamação e a mortalidade, pela preservação mesentérica e da integridade intestinal. Pretendemos investigar a influência do estradiol na coagulação, inflamação sistêmica e na lesão hepática após a isquemia e reperfusão (I/R) devido à oclusão proximal da aorta descendente. Métodos: Ratos Wistar machos foram randomizados e alocados em três grupos: (Sham) falsamente operados (n = 8); (IR) animais submetidos à oclusão da aorta por 20 minutos, seguidos por período de reperfusão de 2 horas (n = 8) e (E2) animais tratados com 17beta-estradiol (280ug/kg, iv) 30 minutos antes dos 20 minutos de isquemia e das 2 horas de reperfusão (n = 8). Ao final, amostras de sangue e de tecido hepático foram coletadas. Foram analisados: a coagulação (contagem de plaquetas, agregação plaquetária, fibrinogênio, coagulograma e tromboelastometria rotacional) e a resposta inflamatória sistêmica (citocinas inflamatórias MIP1 alfa, MIP2, CINC-1, IL-1beta, IL-6, IL-10, TNF-alfa e interferon-y); no fígado, os níveis sorológicos de enzimas hepáticas, avaliação da perfusão, da microcirculação e infiltrado leucocitário, análise histológica, avaliação da resposta vascular (eNOS, endotelina-1), moléculas de adesão (ICAM-1, VCAM-1 e P-selectina), avaliação da resposta inflamatória e avaliação da apoptose. Resultados: O grupo IR apresentou aumento da agregação plaquetária (Sham=45,1; IR=79,1; E2=40,8%; p=0,02), firmeza do coágulo (Sham=65,8; IR=80,4; E2=68,9 mm; p=0,012), menor concentração e maior tempo de ativação do fibrinogênio e fibrinólise (p=0,031), em comparação ao grupo tratado com estradiol. Na análise dos oito mediadores inflamatórios no soro, foram observadas diferenças entre IR e Sham e entre IR e E2 nas dosagens da IL-1 (p=0,022), IL-10 (p=0,016) e do IFN-gama (p=0,032). Houve aumento da atividade hepática da AST, ALT e DHL nos dois grupos submetidos a I/R. Na perfusão e microcirculação houve diferença entre o grupo IR e o Sham (p=0,0018 e p=0,003, respectivamente). Na avaliação histológica do fígado houve maior congestão e menor balonização no IR em relação ao Sham (p=0,009 e p=0,01). Além disso, houve redução da expressão hepática da eNOS e ET-1 no grupo IR em relação ao Sham e E2 (Sham=0,22, IR=0,12, E2=0,19; p=0,0002). A análise de apoptose do fígado mostrou redução de BCL-2 no grupo IR e o tratamento com estradiol foi capaz de prevenir essa redução (Sham=0,201, IR=0,043, E2=0,453; p < 0,0001). Conclusão: A infusão profilática de 17beta-estradiol exerceu efeito protetor na coagulação e na inflamação sistêmica, no fígado, efeito protetor na resposta vascular e apoptose após a lesão por I/R. Suporte financeiro: processo 2016/14025-3, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Objective: Aortic diseases still remains with high mortality and morbidity, and their surgical treatment may compromise blood flow of the gastrointestinal tract. Previous experimental study showed that prophylactic steroid 17beta-estradiol was able to reduce mortality and inflammation, preserving mesenteric perfusion and intestinal integrity. Once sex hormone levels in the early posttraumatic period are associated with alterations in the hemostatic response, here we intend to investigate estradiol influence on secondary coagulation, systemic inflammation and liver injury after ischemicreperfusion (I/R) injury due to descending thoracic aorta occlusion. Method: Wistar male rats were randomized and allocated in three groups: (Sham) surgically manipulated only (n=8); (IR) animals submitted to aortic occlusion for 20 minutes, followed by reperfusion for up to 2 hours (n=8) and (E2) animals treated with 17betaestradiol (280?g/kg, i.v.) 30 minutes before I/R (n=8). Samples of blood and hepatic tissue were collected for analysis at the end of the protocol. Were analyzed: coagulation (coagulation profile, platelets, fibrinogen, rotational thromboelastometry and platelet aggregation) and systemic inflammatory response (MIP1 alpha, MIP2, CINC-1, IL-1beta, IL-6, IL-10, TNF-alpha and interferon-y); In liver, injury markers (AST, ALT and LDH), perfusion, microcirculation and leukocyte infiltrate by intravital fluorescence microscopy, histology, vascular response (immunohistochemistry and PCR for gene expression of eNOS, endothelin-1) adhesion molecules (ICAM-1, VCAM-1 and Pselectina), inflammatory response and apoptosis. Results: The IR group showed an increase in platelet aggregation (Sham=45.1; IR=79.1; E2=40.8%; p=0.02), clot firmness (Sham=65.8; IR=80.4; E2=68.9 mm; p=0.012), lower concentration and longer fibrinogen activation and fibrinolysis time (p=0.031) compared to the group treated with estradiol. In the analysis of the eight inflammatory mediators in the serum, differences were observed between IR versus Sham and IR versus E2 in the dosages of IL-1 (p=0.022), IL-10 (p=0.016) and IFN-gamma (p=0.032). There was an increase in the hepatic activity of AST and ALT in the two groups submitted to I/R (AST: Sham=78U/L, IR=324U/L, E2=242U/L; p=0.0016; ALT: Sham=43.9U/L, IR=270.4U/L, E2=184.8U/L; p=0.0007). In perfusion and microcirculation, there was a difference between the IR and Sham groups (p=0.0018 and p=0.03, respectively). Histological evaluation of the liver showed no differences when edema and cell infiltrate were analyzed. In addition, there was a reduction in hepatic expression of eNOS in the IR group in relation to the other groups (Sham=0.22, IR=0.12, E2=0.19; p=0.0002). Analysis of liver apoptosis showed a reduction in BCL-2 in the IR group and treatment with estradiol was able to prevent this reduction (Sham=0.201, IR= 0.043, E2=0.453; p < 0.0001). Conclusion: The data indicated that the prophylactic infusion of 17beta-estradiol had a protective effect on coagulation, systemic inflammation, liver vascular response and apoptosis after I/R injury. Financial support: process 2016/ 14025-3, São Paulo State Research Support Foundation (FAPESP