Arterialization of a vein graft promotes cell cycle progression through Akt and p38 mitogen-activated protein kinase pathways: Impact of the preparation procedure

BackgroundVein arterialization following bypass surgery often leads to graft occlusion, but the underlying cellular mechanisms have been poorly studied.ObjectivesCell cycle progression and the activation of proliferation signalling were compared in arterialized grafts prepared either according to the conventional procedure or using pharmacological relaxation with the native vein.MethodsUsing the porcine carotid-jugular bilateral interposition graft model on one side, a segment of porcine jugular vein was prepared for grafting using the conventional procedure, with pressure distention at 300 mmHg; the segment grafted on the other side was treated with a combination of pharmacological vasodilators. Both veins were grafted into the carotid artery for two weeks.ResultsOn the immunolabelling of proliferation cell nuclear antigen, a greater number of proliferating cells was found in the conventionally prepared grafts compared with pharmacologically prepared grafts. Cyclin D1 expression and phosphorylation of retinoblastoma increased after implantation, coinciding with nuclear accumulation of beta-catenin, activation of the Akt and mitogen activated protein kinase cascades, and upregulated phosphatase and tensin homologue phosphorylation. Replacement of distention with pharmacological relaxation reduced the increase in cyclin D1 expression, phosphorylation of retinoblastoma, Akt-Thr308, glycogen synthase kinase 3 beta and p38, but not extracellular signal-regulated kinases. This technique preserved the active phosphatase and tensin homologue, as well as the expression of cyclin-dependent kinase inhibitor p21Cip1, while elevating the expression of p27Kip1.ConclusionsIt was concluded that two-week arterial implantation stimulates proliferation signalling and promotes the cell cycle in vein grafts. Replacement of the conventional preparation procedures with pharmacological vasorelaxation restricts the activation of proliferation and cell cycle progression, and can be beneficial for improving vein graft patency.

HistoriqueL’artérialisation d’une veine après un pontage aortocoronarien provoque souvent une occlusion de la greffe, mais les mécanismes cellulaires sous-jacents sont peu étudiés.ObjectifsLes auteurs ont comparé la progression du cycle cellulaire et l’activation des signaux proliférants des greffes artérialisées préparées d’après l’intervention classique ou à l’aide d’une dépression pharmacologique de la veine native.MéthodologieÀ l’aide du modèle de greffe porcine avec interposition bilatérale carotide-jugulaire d’un côté, les auteurs ont préparé à la greffe un segment de veine jugulaire porcine au moyen de l’intervention classique, avec une distension de pression de 300 mmHg. Le segment greffé de l’autre côté était traité avec une association de vasodilatateurs pharmacologiques. Les deux veines ont été greffées dans l’artère carotide pendant deux semaines.RésultatsÀ l’immunomarquage de l’antigène nucléaire des cellules proliférantes, on a trouvé plus de cellules proliférantes dans les greffes classiques que dans les greffes avec préparation pharmacologique. L’expression de la cycline D1 et la phosphorylation du rétinoblastome augmentent après l’implantation, en même temps que l’accumulation de la bêta-carénine, l’activation des cascades de protéine-kinase Akt et activée par le mitogène et la phosphorylation par régulation positive de la phosphatase et de l’homologue de la tensine. Le remplacement de la distension par des dépresseurs pharmacologiques réduit l’augmentation de l’expression de la cycline D1, la phosphorylation du rétinoblastome, l’Akt- Thr308, le glycogène synthase-kinase 3 bêta et p38, mais pas les kinases reliées aux signaux extracellulaires. Cette technique préservait la phosphatase active et l’homologue de tensine de même que l’expression de l’inhibiteur de la kinase cycline-dépendante p21Cip1, tout en accroissant l’expression du p27Kip1.ConclusionsLes auteurs ont conclu que l’implantation artérielle pendant deux semaines stimule les signaux proliférants et favorise le cycle cellulaire dans les greffes veineuses. Le remplacement des interventions préparatoires classiques par des vasodépresseurs pharmacologiques limite l’activation de la prolifération et la progression du cycle cellulaire et peut être bénéfique pour améliorer la capacité de la greffe veineuse.