Page 50

Microsoft Word - chapter 0 v1 DB.doc

Chapter 3  Numerous  studies  followed  in  which  L‐NAME  has  shown  to  increase,10,74,75  decrease,3,57,58,66,70 or have no effect63 on IR injury and flap survival. Three studies using  various  IR  models  have  compared  L‐arginine  with  L‐NAME.  Two  of  these  studies  showed  a  decreased  flap  survival  compared  with  arginine  and  also  a  decreased  flap  survival compared with the sham group.66,70 One study by Meldrum et al. revealed a  similar flap survival in L‐NAME compared with the sham group but an increase in flap  survival in the arginine group.63 Cordeiro compared L‐arginine with L‐arginine + L‐NAME  in  a  rat  and  a  pig  IR  injury  flap  model.  The  protective  effect  of  L‐arginine  was  completely  negated  by  the  addition  of  L‐NAME  in  both  studies.57,58  Evidence  from  studies  using  iNOS  knock‐out  mice  is  conflicting,  showing  both  beneficial  and  deleterious effects after IR injury.76,77  Discussion  IR injury remains a problem in reconstructive surgery and can result in (partial) loss of a  free  tissue  transfer.  Free  radicals  and  neutrophils  act  as  major  contributors  to  IR‐ induced microvascular dysfunction. NO appears to play a pivotal role in attenuating the  severity of IR injury, and its role has been investigated in numerous organ IR studies  and surgical flap models.78     Using NOS substrate, L‐arginine, or direct NO donors to stimulate NO production has  shown to protect tissue from IR injury in numerous studies. Studies with NOS inhibition  or  knock‐out  mouse  models  show  the  dual  role  of  NO  during  IR  injury.  The  most  obvious  and  most  used  argumentation  for  this  is  that  NO,  continuously  produced  by  eNOS in the endothelium, is believed to be tissue protective by maintaining blood flow  and preventing aggregation and activation of leucocytes and platelets. In contrast, NO,  produced in large amounts by iNOS, is thought to be tissue damaging through a direct  toxic effect by the formation of free radicals such as peroxynitrite.   The reason for conflicting results in relation to NOS inhibition and iNOS expression may  be attributed to different experiment protocols and different arginine supplementation  regimens.  Arginine  supplementation  has  been  the  focus  of  debate  because  of  the  “arginine  paradox.”  The  arginine  paradox  is  the  fact  that,  despite  intracellular  physiological  concentration of arginine being several hundred micromoles per liter, far exceeding the  ≈μM  Km  of  eNOS,  the  acute  supplementation  of  L‐arginine  still  increases  NO  production.  This  is  demonstrated  in  several  studies  as  discussed  above.79  There  are  some possible explanations of the arginine paradox. The endothelial uptake of arginine  is  mediated  by  the  cationic  amino  acid  transporter  1  (CAT‐1).  eNOS  and  CAT‐1  are  physically associated in the endothelial cells; therefore, extracellular arginine is directly  delivered  to  eNOS. Intracellular  NO production  may  thus  be  (partially)  dependent  on  48 


Microsoft Word - chapter 0 v1 DB.doc
To see the actual publication please follow the link above