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Pyridoxamine prevents increased atherosclerosis by intermittent methylglyoxal spikes in the aortic arches of ApoE-/- mice - 13/01/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2022.114211 
Nordin M.J. Hanssen a, Chris Tikellis b, Raelene J. Pickering b, Dragana Dragoljevic c, Man Kit Sam Lee c, Tomasz Block b, Jean LJM Scheijen d, e, Kristiaan Wouters d, e, Toshio Miyata f, Mark E. Cooper b, Andrew J. Murphy c, Merlin C. Thomas b, 1, Casper G. Schalkwijk d, e, , 1
a Amsterdam Diabetes Centrum, Internal and Vascular Medicine, Amsterdam University Medical Centres, location AMC, Amsterdam, the Netherlands 
b Department of Diabetes, Central Clinical School, Monash University, Melbourne, Victoria, Australia 
c Dept. of leukocyte biology and haematopoiesis, Baker Heart and Diabetes Institute, Melbourne, Australia 
d Dept. of Internal Medicine, Maastricht University Medical Centre, Maastricht, the Netherlands 
e CARIM School for Cardiovascular Diseases, Maastricht, the Netherlands 
f Division of Molecular Medicine and Therapy, Tohoku University Graduate School of Medicine, Japan 

Corresponding author at: Dept. of Internal Medicine, Maastricht University Medical Centre, Maastricht, the Netherlands.Dept. of Internal Medicine, Maastricht University Medical CentreMaastrichtthe Netherlands

Abstract

Methylglyoxal (MGO) is a reactive glucose metabolite linked to diabetic cardiovascular disease (CVD). MGO levels surge during intermittent hyperglycemia. We hypothesize that these MGO spikes contribute to atherosclerosis, and that pyridoxamine as a MGO quencher prevents this injury. To study this, we intravenously injected normoglycemic 8-week old male C57Bl6 ApoE-/- mice with normal saline (NS, n = 10) or 25 µg MGO for 10 consecutive weeks (MGOiv, n = 11) with or without 1 g/L pyridoxamine (MGOiv+PD, n = 11) in the drinking water. We measured circulating immune cells by flow cytometry. We quantified aortic arch lesion area in aortic roots after Sudan-black staining. We quantified the expression of inflammatory genes in the aorta by qPCR. Intermittent MGO spikes weekly increased atherosclerotic burden in the arch 1.8-fold (NS: 0.9 ± 0.1 vs 1.6 ± 0.2 %), and this was prevented by pyridoxamine (0.8 ± 0.1 %). MGOiv spikes increased circulating neutrophils and monocytes (2-fold relative to NS) and the expression of ICAM (3-fold), RAGE (5-fold), S100A9 (2-fold) and MCP1 (2-fold). All these changes were attenuated by pyridoxamine. This study suggests that MGO spikes damages the vasculature independently of plasma glucose levels. Pyridoxamine and potentially other approaches to reduce MGO may prevent excess cardiovascular risk in diabetes

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




ga1

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Abbreviations : 3-DG, AGEs, ANOVA, CVD, GO, HMOX, ICAM, MGO, MG-H1, MCP1, CEL, CML, NS, PD, RAGE, VCAM, UPLC-MSMS

Keywords : Methylglyoxal, Pyridoxamine, Atherosclerosis, Diabetes, Dicarbonyl stress


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Vol 158

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