Ornithine ketoglutarate and ischemia-reperfusion in rat hind limb model

To investigate the effects of the ornitine α-ketoglutarate (OKG) upon metabolites in vivo concentrations in whole blood and gastrocnemic muscle tissue of rats submitted to ischemia-reperfusion of the pelvic limb. Methods - Forty two rats were randomly distributed into three groups: Sham (S), Ischemia (I) and Ischemia-reperfusion (R). These groups were redistributed into subgroups, according to time and to the substance used in the gavage. All animals received via gavage calcium caseinate or OKG as a single dose, ninety minutes before the first laparotomy (L). The subgroup S received only caseinate, whereas subgroups I and R received caseinate or OKG, at the same dose of 5g/kg body weight. Samples were collected at three moments: immediately after L; after 6h with ischemia (ischemia of 6h) or without ischemia; and after 6,5h of L with ischemia-reperfusion (reperfusion of 0,5h) or without ischemia-reperfusion. Data expressed as: mean ± standard deviation, normality test of Korogorov-Smirnov. In case of the results went normalized, the test ANOVA was applied for evaluation significant difference, in case of the results was not normalized, the test of Kurskal-Wallis was used. Significant variations were considered when p <0,05.Results - In S group, at the plasmatic samples, after six hours (6h) or six hours and thirty minutes (6,5h) of L, when compared versus at the moment of L (0h), there was increase of: CPK 6h [141,83 ± 47,88 versus 67,17 ± 21,58 - p <0,004], CPK 6,5h [180,67 ± 70,19 versus 67,17 ± 21,58 - p <0,001]; LDH 6h [248,96 ± 80,62 versus 74,40 ± 33,84 - p <0,001]. In muscular samples there was increase of: lactate 6,5h [3,52 ± 1,27 versus 1,57 ± 0,76 - p <0,008]; there were reductions of: pyruvate 6h [0,035 ± 0,024 versus 0,087 ± 0,041 - p <0,004]. In group I it was observed, for the subgroup submitted to ischemia + caseinate in relation to sham, in plasma, elevations of: CPK [635,17 ± 231,71 versus 141,83 ± 47,88 - p <0,001], DHL [551,16 ± 142,63 versus 248,96 ± 80,62 - p <0,002], pyruvate [0,390 ± 0,069 versus 0,061 ± 0,045 - p <0,001]. In muscle there were elevations of: pyruvate [0,127 ± 0,044 versus 0,035 ± 0,024 - p <0,002], lactate [8,15 ± 0,71 versus 2,73 ± 0,49 - p <0,001] and TBARS [0,012 ± 0,004 versus 0,002 ± 0,001 - p <0,001]. In this same group when comparing subgroup ischemia + OKG versus subgroup sham there were, in the plasma, elevations of: CPK [868,17 ± 308,30 versus 141,83 ± 47,88 - p <0,001], glutathione [19,54 ± 2,08 versus 6,43 ± 1,06 - p <0,001]. In muscle there was elevation of glutathione [101,851 ± 16,457 versus 14,737 ± 0,874 p <0,001]. Still in the I group, it was observed, when subgroup ischemia + OKG was compared to ischemia + caseinate, in the plasma, a decrease of: LDH [296,26 ± 93,62 versus 551,16 ± 142,62 - p <0,004], glucose [104,16 ± 20,81 versus 160,33 ± 27,47 - p <0,001], pyruvate [0,046 ± 0,012 versus 0,390 ± 0,069 - p <0,001] and an elevation of glutathione [19,54 ± 2,08 versus 5,52 ± 0,92 - p <0,001]. In muscle there were decreases of pyruvate [0,047 ± 0,031 versus 0,127 ± 0,045 - p <0,004], lactate [2,47 ± 0,74 versus 8,15 ± 0,71 - p <0,001], TBARS [0,004 ± 0,004 versus 0,012 ± 0,004 - p <0,013]. It was observed elevation of glutathione [101,85 ± 16,45 versus 14,44 ± 2,09 - p <0,001]. In R group, it was observed, when comparing subgroup reperfusion + caseinate versus sham at the plasma, elevations of: CPK [606,33 ± 79,84 versus 180,66 ± 70,19 - p <0,001]. In muscle it was observed elevations of lactate [7,16 ± 2,33 versus 3,52 ± 1,27 - p <0,013] and decrease of G6PDH [0,462±0,22 versus 0,207±0,22 p<0,04]. In R group, when comparing subgroup reperfusion + OKG to subgroup sham, at the plasma, it was evidenced increase of: CPK [558,00 ± 102,83 versus 180,66 ± 70,19 - p <0,001], glucose [232,16 ± 59,76 versus 118,16 ± 24,22 - p <0,001]. In muscle there was observed decrease of G6PDH [0,182±0,22 versus 0,462±0,22]. Still in the group R when comparing the subgroup reperfusion + OKG versus the subgroup reperfusion + caseinate, at the plasma, there were elevations of glucose [232,16 ± 59,76 versus 158,00 ± 24,20 - p <0,013]. In muscle it was noticed a decrease of lactate [3,63 ± 1,16 versus 7,16 ± 2,33 - p <0,008] and elevation of glutathione [63,18 ± 18,98 versus 16,17 ± 1,96 - p <0,001]. Conclusions - Surgical trauma promoted significant alterations in some studied samples. The ischemia-reperfusion model demonstrated to be effective. OKG, as a single dose for gavage demonstrated pro glycolytic aerobic effect. Muscular and systemic protection against muscle cell lesion was also observed as well as an antioxidant effect at the end of ischemia and after ischemia-reperfusion injury.Investigar os efeitos da ornitina α-cetoglutarato (OKG) no sangue e músculo gastrocnêmio de ratos submetidos à isquemia-reperfusão do membro pélvico. Método - Quarenta e dois ratos foram distribuídos aleatoriamente em três grupos: Sham (S), Isquemia (I) e Isquemia-reperfusão (R). Estes grupos foram distribuídos em subgrupos de acordo com o tempo e com o composto utilizado na gavagem. Todos os animais receberam gavagem de caseinato de cálcio ou OKG em dose única, noventa minutos antes da primeira laparotomia exploradora (LE). Os subgrupos S receberam apenas caseinato, os subgrupos I e R receberam caseinato ou OKG na mesma dose, de 5g/kg de peso. As amostras foram colhidas em três momentos: imediatamente após a LE; após 6h da LE com isquemia (6h de isquemia) e sem isquemia e após 6,5h da LE com isquemia-reperfusão (0,5h de reperfusão) e sem isquemia-reperfusão. Para análise dos resultados foram utilizados: média, desvio padrão e teste de normalidade de Korogorov-Smirnov. Caso os resultados fossem normalizáveis, aplicou-se o teste ANOVA para avaliação de diferença significante, no caso dos resultados não serem normalizáveis utilizou-se o teste de Kurskal-Wallis com o mesmo fim. Em todos os testes fixou-se em 0,05 ou 5%, a significância estatística. Resultados - No grupo S, nos metabólitos plasmáticos, após 6h e 6,5h da LE, quando comparados ao momento da LE (0h), houve aumento de: CPK 6h [141,83 ± 47,88 versus 67,17 ± 21,58 – p<0,004], CPK 6,5h [180,67 ± 70,19 versus 67,17 ± 21,58 – p<0,001]; LDH 6h [248,96 ± 80,62 versus 74,40 ± 33,84 – p<0,001]. Nos metabólitos musculares houve aumento de: lactato 6,5h [ 3,52 ± 1,27 versus 1,57 ± 0,76 – p<0,008]. Houve redução de: piruvato 6h [0,035 ± 0,024 versus 0,087 ± 0,041 – p<0,004]. No grupo I foram observadas, para o subgrupo submetido à isquemia + caseinato em relação ao sham, no plasma, elevações em: CPK [635,17 ± 231,71 versus 141,83 ± 47,88 – p<0,001], LDH [551,16 ± 142,63 versus 248,96 ± 80,62 – p<0,002], piruvato [0,390 ± 0,069 versus 0,061 ± 0,045 – p<0,001]. No músculo houve elevação de: piruvato [0,127 ± 0,044 versus 0,035 ± 0,024 – p<0,002], lactato [8,158 ± 0,717 versus 2,737 ± 0,499 – p<0,001] e TBARS [0,012 ± 0,004 versus 0,002 ± 0,001 – p<0,001. Neste mesmo grupo comparando-se o subgrupo isquemia + OKG ao subgrupo sham encontrou-se, no plasma, elevação em: CPK [868,17 ± 308,30 versus 141,83 ± 47,88 – p<0,001], glutationa [19,545 ± 2,088 versus 6,432 ± 1,062 – p<0,001] e no músculo elevação da glutationa [101,85 ± 16,45 versus 14,73 ± 0,87 p<0,001]. Ainda no grupo I, foi observado, para o subgrupo isquemia + OKG versus isquemia + caseinato, no plasma, queda em: LDH [296,26 ± 93,62 versus 551,16 ± 142,62 – p<0,004], glicose [104,16 ± 20,81 versus 160,33 ± 27,47 – p<0,001], piruvato [0,046 ± 0,012 versus 0,390 ± 0,069 – p<0,001], e elevação de glutationa [19,54 ± 2,08 versus 5,52 ± 0,92 – p<0,001]. No músculo foi evidenciada diminuição do piruvato [0,047 ± 0,031 versus 0,127 ± 0,045 – p<0,004], lactato [2,47 ± 0,74 versus 8,15 ± 0,71 – p<0,001], TBARS [0,004 ± 0,004 versus 0,012 ± 0,004 – p<0,013] e elevação glutationa [101,85 ± 16,45 versus 14,44 ± 2,09 – p<0,001]. No grupo R. foi observada, quando comparado o subgrupo reperfusão + caseinato ao Sham, no plasma, elevação de: CPK [606,33 ± 79,84 versus 180,66 ± 70,19 – p<0,001], No músculo elevação do piruvato [0,065 ± 0,027 versus 0,030 ± 0,033 – p<0,047] e lactato [7,16 ± 2,33 versus 3,52 ± 1,27 – p<0,013] além de queda na G6PDH [0,462±0,22 versus 0,207±0,22 p<0,04] . No grupo R quando comparado o subgrupo reperfusão + OKG ao subgrupo Sham, no plasma, foi evidenciado aumento em: CPK [558,00 ± 102,83 versus 180,66 ± 70,19 – p<0,001] e glicose [232,16 ± 59,76 versus 118,16 ± 24,22 – p<0,001]. No músculo houve diminuição de G6PDH [0,182±0,22 versus 0,462±0,22]. Ainda no grupo R quando comparado o subgrupo reperfusão + OKG ao reperfusão + caseinato, no plasma, houve elevação da glicose [232,16 ± 59,76 versus 158,00 ± 24,20 – p<0,013]. No músculo foi notada queda no lactato [3,63 ± 1,16 versus 7,16 ± 2,33 – p<0,008] e elevação da glutationa [63,18 ± 18,98 versus 16,17 ± 1,96 – p