Purpose: Anthracyclines have been utilized in the treatment of children with acute lymphoblastic leukemia (ALL). Recent studies have shown that anthracyclines may induce toxicity in the vascular endothelium. This study was performed using brachial artery reactivity (BAR) to evaluate vascular endothelial function in ALL patients who were treated with anthracycline chemotherapy. Methods: We included 21 children with ALL who received anthracycline chemotherapy and 20 healthy children. The cumulative dose of anthracyclines in the ALL patients was $142.5{\pm}18.2/m^2$. The last anthracycline dose was administered to the patients 2 to 85 months prior to their examination using BAR. The diameter of the brachial artery was measured in both groups using echocardiography, and BAR was calculated as the percentage change in the arterial diameter after release of the cuff relative to the baseline vessel diameter. Results: In the anthracycline-treated group, BAR was observed to be $3.4%{\pm}3.9%$, which was significantly lower than that observed in the control group ($12.1%{\pm}8.0%$, P<0.05). The time elapsed after the last anthracycline treatment and the age at the time of treatment did not affect the change in BAR (P =0.06 and P =0.13, respectively). Conclusion: These results provided evidence that treatment of ALL patients with anthracycline results in endothelial dysfunction. A larger cohort study and a longer follow-up period will be required to clarify the relationship between endothelial dysfunction resulting from anthracycline treatment for childhood ALL and occurrence of cardiovascular diseases later in life.
The endothelial to mesenchymal transition (EndMT) is a newly recognized, fundamental biological process involved in development and tissue regeneration, as well as pathological processes such as the complications of diabetes, fibrosis and pulmonary arterial hypertension. The EndMT process is tightly controlled by diverse signaling networks, similar to the epithelial to mesenchymal transition. Accumulating evidence suggests that microRNAs (miRNAs) are key regulators of this network, with the capacity to target multiple messenger RNAs involved in the EndMT process as well as in the regulation of disease progression. Thus, it is highly important to understand the molecular basis of miRNA control of EndMT. This review highlights the current fund of knowledge regarding the known links between miRNAs and the EndMT process, with a focus on the mechanism that regulates associated signaling pathways and discusses the potential for the EndMT as a therapeutic target to treat many diseases.
Although many studies have reported that the breakdown of the blood-brain barrier (BBB) represents one of the major pathological changes in aging, the mechanism underlying this process remains relatively unexplored. In this study, we described that acid sphingomyelinase (ASM) derived from endothelial cells plays a critical role in BBB disruption in aging. ASM levels were elevated in the brain endothelium and plasma of aged humans and mice, resulting in BBB leakage through an increase in caveolae-mediated transcytosis. Moreover, ASM caused damage to the caveolae-cytoskeleton via protein phosphatase 1-mediated ezrin/radixin/moesin dephosphorylation in primary mouse brain endothelial cells. Mice overexpressing brain endothelial cell-specific ASM exhibited acceleration of BBB impairment and neuronal dysfunction. However, genetic inhibition and endothelial specific knock-down of ASM in mice improved BBB disruption and neurocognitive impairment during aging. Results of this study revealed a novel role of ASM in the regulation of BBB integrity and neuronal function in aging, thus highlighting the potential of ASM as a new therapeutic target for anti-aging.
Objectives : Oxidative stress can induce negative responses such as growth inhibition or cell death by necrosis or apoptosis due to the intensity of the oxidative stress, as well as positive responses such as cellular proliferation or activation. We examined the effect of Jihwangeumja on this process. Methods and Results : We analyzed the influence of oxidative stress and agents that modify its effect in human umbilical vein endothelial cell (HUVEC). Oxidative stress was induced by $B_2O_2$. With induced oxidative stress the results obtained indicate that it has a harmful effect over cell function and viability, and that this effect is dose and time dependent. When oxidative stress increased, Jihwangeumja reduced cell damage and had protective functions. $B_2O_2$, induced the apoptosis of HUVEC through the activation of intrinsic caspases pathway as well as mitochondrial dysfunction. A significant increase in cell survival was observed in culture cells with oxidative stress when they were treated with Jihwangeumja. Conclusions : These results suggest that Jihwangeumja may be potentially useful to treat HUVEC against oxidative damages mediated by modulation of caspase protease and mitochondrial dysfunction.
The present study was designed to investigate the efficacy of selective $ET_A$ receptor antagonist, ambrisentan on hyperhomocysteinemia-induced experimental vascular dementia. L-methionine was administered for 8 weeks to induce hyperhomocysteinemia and associated vascular dementia in male rats. Ambrisentan was administered to L-methionine-treated effect rats for 4 weeks (starting from $5^{th}$ to $8^{th}$ week of L-methionine treatment). On $52^{nd}$ day onward, the animals were exposed to the Morris water maze (MWM) for testing their learning and memory abilities. Vascular endothelial function, serum nitrite/nitrate levels, brain thiobarbituric acid reactive species (TBARS), brain reduced glutathione (GSH) levels, and brain acetylcholinesterase (AChE) activity were also measured. L-methionine-treated animals showed significant learning and memory impairment, endothelial dysfunction, decrease in/serum nitrite/nitrate and brain GSH levels along with an increase in brain TBARS levels and AChE activity. Ambrisentan significantly improved hyperhomocysteinemia-induced impairment of learning, memory, endothelial dysfunction, and changes in various biochemical parameters. These effects were comparable to that of donepezil serving as positive control. It is concluded that ambrisentan, a selective $ET_A$ receptor antagonist may be considered as a potential pharmacological agent for the management of hyperhomocysteinemia-induced vascular dementia.
Resveratrol, a phytoalexin, is reported to activate AMP-activated protein kinase (AMPK) in vascular cells. The blood-brain barrier (BBB), formed by specialized brain endothelial cells that are interconnected by tight junctions, strictly regulates paracellular permeability to maintain an optimal extracellular environment for brain homeostasis. The aim of this study was to elucidate the effects of resveratrol and the role of AMPK in BBB dysfunction induced by lipopolysaccharide (LPS). Exposure of human brain microvascular endothelial cells (HBMECs) to LPS ($1{\mu}g/ml$) for 4 to 24 hours week dramatically increased the permeability of the BBB in parallel with lowered expression levels of occluding and claudin-5, which are essential to maintain tight junctions in HBMECs. In addition, LPS significantly increased the reactive oxygen species (ROS) productions. All effects induced by LPS in HBVMCs were reversed by adenoviral overexpression of superoxide dismutase, inhibition of NAD(P) H oxidase by apocynin or gain-function of AMPK by adenoviral overexpression of constitutively active mutant (AMPK-CA) or by resveratrol. Finally, upregulation of AMPK by either AMPK-CA or resveratrol abolished the levels of LPS-enhanced NAD(P)H oxidase subunits protein expressions. We conclude that AMPK activation by resveratrol improves the integrity of the BBB disrupted by LPS through suppressing the induction of NAD(P)H oxidase-derived ROS in HBMECs.
The aim of this research is to determine the characteristics of endothelial factors and the hemostatic system conditions with malignant neoplasms patients, which were exposed to ionizing radiation. Total number of examined people is 223, 153 of them are patients with gastrointestinal tract oncopathology. The article presents the results of the analysis of numerical indicators of endothelial condition and platelet hemostasis of patients, who had cancer. They lived in the regions of Kazakhstan, subjected to contamination of radionuclides as a result of nuclear weapons tests, which took place in this region from 1949 to 1989. These results then were compared to cancer patients and healthy individuals with no radiation risk. The study revealed the presence of higher levels of endothelial dysfunction and following trigger of the hemostatic system in patients with malignant tumors of the gastrointestinal tract. In particular, the defined high degree of endothelial dysfunction include endothelium-dependent vasodilation, content desquamated endothelial cells in peripheral blood and von Willebrand factor. These indicators have a clear correlation with the degree of disorder of studied parameters of the hemostasis, which can cause the development of thrombotic complications.
An aging population and changes in dietary habits have increased the incidence of diabetes, resulting in complications such as diabetic foot ulcers (DFUs). DFUs can lead to serious disabilities, substantial reductions in patient quality of life, and high financial costs for society. By understanding the etiology and pathophysiology of DFUs, their occurrence can be prevented and managed more effectively. The pathophysiology of DFUs involves metabolic dysfunction, diabetic immunopathy, diabetic neuropathy, and angiopathy. The processes by which hyperglycemia causes peripheral nerve damage are related to adenosine triphosphate deficiency, the polyol pathway, oxidative stress, protein kinase C activity, and proinflammatory processes. In the context of hyperglycemia, the suppression of endothelial nitric oxide production leads to microcirculation atherosclerosis, heightened inflammation, and abnormal intimal growth. Diabetic neuropathy involves sensory, motor, and autonomic neuropathies. The interaction between these neuropathies forms a callus that leads to subcutaneous hemorrhage and skin ulcers. Hyperglycemia causes peripheral vascular changes that result in endothelial cell dysfunction and decreased vasodilator secretion, leading to ischemia. The interplay among these four preceding pathophysiological factors fosters the development and progression of infections in individuals with diabetes. Charcot neuroarthropathy is a chronic and progressive degenerative arthropathy characterized by heightened blood flow, increased calcium dissolution, and repeated minor trauma to insensate joints. Directly and comprehensively addressing the pathogenesis of DFUs could pave the way for the development of innovative treatment approaches with the potential to avoid the most serious complications, including major amputations.
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
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v.20
no.3
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pp.680-684
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2006
This study was designed to investigate effects of KH-304 in improving erectile dysfunction (ED), particularly in terms of nitric oxide (NO)-cGMP pathways. After oral administration of the KH-304 water extract, 1OOmg, 300mg, 500mg or 700mg per 1 kg of Dody weigh for 10days, We examined the expression and activity of two enzyme: neuronal NO synthase (nNOS), endothelial NO synthase (eNOS) and that act upon the major NO-cGMP signaling pathway in penile tissue. Effect of KH-304 on COMP degradation was also examined using bovine vascular smooth muscle cells pretreated with an NO donor, S-nitroso-N-Acetylpenicillamine (SNAP), Also, it examined the endothelial NO synthase (eNOS) for seaching effecting period (100mg, 300mg/kg for 10 and 30days) and peak intracavernous pressures (ICPS) in penile tissues rabbit copus cavernosum contracted by 10-6 M phenylephrine. The severely reduced peak intracavernous pressures (ICPS) in penile tissues were restored completely after KH-304 treatment, and KH-304 treatment significantly made the latency period earlier. Furthermore, the penile expression levels of nNOS, eNOS dependent NOS activities and COMP concentrations were increased significantly in the KH-304 100, 300mg treated rats. These results suggest that KH-304 with high expression of NOS may be useful in erectile dysfunction.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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