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Melatonin as a potential treatment for septic cardiomyopathy - 13/09/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2023.115305 
Amira Mohamed Taha a, b, Abdelrahman Mohamed Mahmoud c, Mohamed M. Ghonaim c, Ateeba Kamran d, Jehad Feras AlSamhori e, Majd M. AlBarakat f, Abhigan Babu Shrestha g, , Vikash Jaiswal h, Russel J. Reiter i
a Faculty of Medicine, Fayoum University, Fayoum, Egypt 
b Medical Research Group of Egypt (MRGE), Negida Academy, Arlington, MA, USA 
c Faculty of Medicine, Menoufia University, Menoufia, Egypt 
d Bachelor of Medicine, Bachelor of Surgery, Karachi Medical and Dental College, Karachi, Pakistan 
e Faculty of Medicine, University of Jordan, Amman, Jordan 
f Faculty of Medicine, Jordan University of Science and Technology, Irbid, Jordan 
g Department of Internal Medicine, M Abdur Rahim Medical College, Dinajpur, Bangladesh 
h Larkin Community Hospital, South Miami, Fl, USA 
i Department of Cell Systems and Anatomy, UT Health San Antonio, San Antonio, TX, USA 

Correspondence to: M Abdur Rahim Medical College, Dinajpur, Bangladesh.M Abdur Rahim Medical CollegeDinajpurBangladesh

Abstract

Septic cardiomyopathy (SCM) is a common complication of sepsis contributing to high mortality rates. Its pathophysiology involves complex factors, including inflammatory cytokines, mitochondrial dysfunction, oxidative stress, and immune dysregulation. Despite extensive research, no effective pharmacological agent has been established for sepsis-induced cardiomyopathy. Melatonin, a hormone with diverse functions in the body, has emerged as a potential agent for SCM through its anti-oxidant, anti-inflammatory, anti-apoptotic, and cardioprotective roles. Through various molecular levels of its mechanism of action, it counterattacks the adverse event of sepsis. Experimental studies have mentioned that melatonin protects against many cardiovascular diseases and exerts preventive effects on SCM. Moreover, melatonin has been investigated in combination with other drugs such as antibiotics, resveratrol, and anti-oxidants showing synergistic effects in reducing inflammation, anti-oxidant, and improving cardiac function. While preclinical studies have demonstrated positive results, clinical trials are required to establish the optimal dosage, route of administration, and treatment duration for melatonin in SCM. Its safety profile, low toxicity, and natural occurrence in the human body provide a favorable basis for its clinical use. This review aims to provide an overview of the current evidence of the use of melatonin in sepsis-induced cardiomyopathy (SICM). Melatonin appears to be promising as a possible treatment for sepsis-induced cardiomyopathy and demands further investigation.

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Graphical Abstract




ga1

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Abbreviations : SCM, PAMPs, DAMPs, MLT, MODS, SIRS, ARDS, LVEF, NSAIDs, HMGB, TLR, TNF, NO, NOS, i-mtNOS, ETC, iNOS, ROS, ARs, GRK2, JNK, BAP31, CcOX, Rip3, ER, ERS, UPR, GRP78, ATF-6, PERK, IRE-1, eIF2, ATF-4, XBP1, Sirt1, LVFS, UCP2, SOD, CAT, ICAM1, VACM1, E selectin, CSF, AMPK, PKB, HIF, Nrf2, HO-1, NAC

Keywords : Melatonin, Pineal gland, Sepsis, Septic cardiomyopathy


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