Targeting Apoptosis Signal-Regulating Kinase-1 (ASK-1) As a Biomarker of Monocrotaline-Induced Pulmonary Hypertension following Administration of Antiretroviral Medications in Rat Model.

BACKGROUND

Apoptosis resistance is a recognized pathogenetic mechanism in pulmonary hypertension. However, the link between apoptosis signal-regulating kinase-1 (ASK-1) and pulmonary hypertension (PH) is unclear. This study was conducted to elucidate ASK-1 as a potential biomarker in PH. The study aimed to identify the role of ASK-1 in the mechanism of monocrotaline-induced PH in rats.

METHODS

Forty adult male Sprague-Dawley rats (body weight: 200-250 g) were randomly divided into five groups (n=8 per group). The four treatment groups received a single intraperitoneal injection of monocrotaline (MCT) at a dose of 60 mg. kg-1 while the control group received an equivalent volume of intraperitoneal saline injection. Zidovudine (100mg. kg-1), ritonavir (30mg. kg-1), or combination of both drugs (zidovudine 100mg. kg-1 and ritonavir 30mg. kg-1) were administrated daily for the study period of 28 days to the rats in three of the four treatment groups with MCT for 28 days. On the twenty-eighth day of the study, rats were sacrificed, and organ harvested with the heart analyzed using RT-PCR for ASK-1. Antioxidant enzyme activities were determined using the colorimetric method.

RESULTS

Animal survival rate was one hundred percent in the treated and control groups while the untreated group recorded 62% survival rate. There was significantly lower mRNA gene expression of ASK-1 in the heart tissues of the treated rats with zidovudine (2.67 ± 0.09, p < 0.0001), ritonavir (2.57 ±0.11, p < 0.0001) and a combination of both (2.75 ± 0.06, p < 0.0001) when compared to rats in the untreated group. An overexpressed mRNA gene of ASK-1 in the untreated rats was observed (12.0 ± 0.90, p < 0.0001) when compared to the controls.

CONCLUSION

ASK-1 is a veritable biomarker for anti-apoptotic characteristics of PH. Our findings will spur new investigations on the role of ASK-1 in PH and the potential therapeutic benefits of antiretroviral medications in the prevention of PH.

CONTEXTE

La résistance à l’apoptose est une pathogénétique reconnue mécanisme dans l’hypertension pulmonaire. Cependant, le lien entrekinase-1 régulatrice du signal d’apoptose (ASK-1) et pulmonaire l’hypertension (HTP) n’est pas claire. La présente étude a été menée pour :élucider ASK-1 comme biomarqueur potentiel de l’HTP. L’étude visait à :identifier le rôle de l’ASK-1 dans le mécanisme induit par la monocrotalinePH chez le rat.

MÉTHODES: Quarante rats Sprague-Dawley mâles adultes (poids corporel:200 à 250 g) ont été divisés au hasard en cinq groupes (n = 8 par groupe).Les quatre groupes de traitement ont reçu une seule injection intrapéritonéalede monocrotaline (TCM) à une dose de 60 mg. kg–1 pendant que le témoina reçu un volume équivalent d’injection intrapéritonéale de solution saline.Zidovudine (100 mg kg–1), ritonavir (30 mg kg–1) ou combinaison deles deux médicaments (zidovudine 100 mg. Kg–1 et ritonavir 30 mg. kg–1) étaient administré quotidiennement pendant la période d’étude de 28 jours aux rats dans trois des quatre groupes de traitement avec MCT pendant 28 jours. Sur levingt-huitième jour de l’étude, des rats ont été sacrifiés et des organesrécolté avec le cœur analysé à l’aide de rt-PCR pour ASK-1. Les activités enzymatiques antioxydantes ont été déterminées à l’aide de la colorimétrieméthode.

RÉSULTATS: Le taux de survie des animaux était de cent pour cent dans les groupes traités et témoins tandis que le groupe non traité a enregistré 62 %taux de survie. L’expression des gènes de l’ARNm était significativement plus faible d’ASK-1 dans les tissus cardiaques des rats traités par la zidovudine (2.67 ± 0.09, p < 0.0001), ritonavir (2.57 ±0.11, p < 0.0001) et acombinaison des deux (2.75 ± 0.06, p < 0.0001) par rapport aux rats dans le groupe non traité. Un gène d’ARNm surexprimé d’ASK-1 dans les rats non traités ont été observés (12.0 ± 0.90, p < 0.0001) lorsque par rapport aux contrôles.

CONCLUSION

ASK-1 est un véritable biomarqueur antiapoptotique caractéristiques du pH. Nos conclusions donneront lieu à de nouvelles enquêtes sur le rôle de l’ASK-1 dans l’HTP et les avantages thérapeutiques potentiels demédicaments antirétroviraux dans la prévention de l’HTP.

MOTS-CLÉS: Hypertension pulmonaire, régulation du signal d’apoptosekinase 1 (ASK-1), zidovudine, ritonavir, VIH/SIDA.