Skeletal muscle has been recognized as an endocrine organ which communicates with different systems, including the brain. In conditions

Doxorubicin is an effective drug for cancer treatment; however, cardiotoxicity limits its use. Cardiotoxicity pathophysiology is multifactorial. GLP-1 analogues have been shown to reduce oxidative stress and inflammation. In this study, we evaluated the effect of pretreatment with liraglutide on doxorubicin-induced acute cardiotoxicity. A total of 60 male Wistar rats were allocated into four groups: Control (C), Doxorubicin (D), Liraglutide (L), and Doxorubicin + Liraglutide (DL). L and DL received subcutaneous injection of liraglutide 0.6 mg/kg daily, while C and D received saline for 2 weeks. Afterwards, D and DL received a single intraperitoneal injection of doxorubicin 20 mg/kg; C and L received an injection of saline. Forty-eight hours after doxorubicin administration, the rats were subjected to echocardiogram, isolated heart functional study, and euthanasia. Liraglutide-treated rats ingested significantly less food and gained less body weight than animals that did not receive the drug. Rats lost weight after doxorubicin injection. At echocardiogram and isolated heart study, doxorubicin-treated rats had systolic and diastolic function impairment. Myocardial catalase activity was statistically higher in doxorubicin-treated rats. Myocardial protein expression of tumor necrosis factor alpha (TNF-α), phosphorylated nuclear factor-κB (p-NFκB), troponin T, and B-cell lymphoma 2 (Bcl-2) was significantly lower, and the total NFκB/p-NFκB ratio and TLR-4 higher in doxorubicin-treated rats. Myocardial expression of OPA-1, MFN-2, DRP-1, and topoisomerase 2β did not differ between groups (p > 0.05). In conclusion, doxorubicin-induced cardiotoxicity is accompanied by decreased Bcl-2 and phosphorylated NFκB and increased catalase activity and TLR-4 expression. Liraglutide failed to improve acute doxorubicin-induced cardiotoxicity in rats.

Abstract Introduction: 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is one of the most used in the world and exposure to herbicides can affect animals and humans, causing toxic effects that include cardiotoxicity. This is the first study to evaluate cardiac remodeling after experimental simulation of environmental exposure by chronic inhalation (6 months) to the herbicide 2,4-D. Methods: Thirty male Wistar rats were exposed to two different concentrations of the 2,4-D formulation (low – 187.17 mg/m3; and high – 467.93 mg/m3) and the control group exposed to nebulization of chloride solution 0.9% sodium. Inhalation exposure lasted 6 months. Mice hearts were collected for histology. Results: There was a difference between exposure concentrations in relation to the increase in cardiac collagen (P < 0.0001). In mice exposed to a low dose of 2,4-D and a decrease in the fractal dimension of cardiac collagen in the high dose of 2, 4-D (P = 0.010). Discussion: This study shows that chronic inhalation exposure to 2,4-D induces cardiotoxicity in rats, characterized by extracellular matrix reorganization and changes in collagen levels, highlighting the impact of the exposure route on cardiac outcomes. Conclusion: There was no difference in relation to anatomical parameters, cardiomyocyte area, collagen types I and III and analysis of arteriole thickness. Chronic exposure at different doses to the 2,4D herbicide had the potential to cause damage to cardiac remodeling by altering cardiac collagen in rats.

Background: Clonal hematopoiesis of indeterminate potential (CHIP) can contribute to cardiovascular risk. The Interleukin-6 receptor (IL6R) polymorphism (D358A) modifies the risk of coronary artery diseases among CHIP carriers in human cohorts. However, the effects of the IL6R D358A on IL-6 pathways are discordant with the canonical expectation, that the classical IL-6 signaling pathway is anti-inflammatory while the trans-signaling pathway is pro-inflammatory. Hypothesis: DNMT3A, the most frequent driver gene for CHIP, changes the inflammatory consequence of IL-6 classical signaling from anti-inflammatory to pro-inflammatory to worsen atherosclerosis. Method: We investigated if an anti-IL6R antibody modifies atherosclerosis associated with myeloid Dnmt3a deficiency in vivo . Ldlr -/- mice were transplanted with 10% bone marrow cells from Dnmt3a -/- mice/90% of wild-type (WT) cells compared with 100% WT transfer. After engraftment, mice consumed a high-fat diet, and received an anti-IL6R antibody for 10 weeks to assess aortic root atherosclerosis vs. control antibody treatment. We also investigated the differences between IL-6 classical- vs trans-signaling pathways and whether Dnmt3a deficiency in bone marrow-derived macrophages (BMDM) modifies the IL-6 pathways. RNA-seq was performed in BMDM stimulated with IL-6, which activates the classical IL-6 pathway, or IL-6/IL6R conjugate, which activates trans-signaling. We further compared IL-6 vs control stimulation between Dnmt3a -/- and WT BMDM using RNA-seq, and the major finding was replicated by quantitative PCR. In addition, IL-1β was quantified in the conditioned medium. Result: Anti-IL6R antibody treatment reduced atherosclerosis in the mice with myeloid Dnmt3a deficiency. IL4R expression rose significantly in BMDM stimulated by IL-6 compared to IL-6/IL6R conjugate. IL4R induction by IL-6, but not the IL-6/IL6R conjugate, fell significantly in Dnmt3a -/- BMDM compared to WT. IL-1β secretion declined with IL-6 stimulation and was higher in IL6R deficient BMDM, but IL-6 stimulation and deletion of IL6R did not affect IL-1β secretion in Dnmt3a -/- BMDMs. Conclusion: These data suggest that DNMT3A tonically limits the IL-6 classical pathway to limit atherogenesis in an IL-4 signaling-dependent manner. These findings promote understanding of the CHIP-atherosclerosis association and inform the development of management strategies for CVD risk in CHIP carriers.

Background: Clonal hematopoiesis of indeterminate potential (CHIP) refers to somatic mutations in hematopoietic cells with a minimum allele fraction ≥ 2% without hematological disease. CHIP depends on age and increases the risk of coronary artery disease (CAD). In their 70s women’s prevalence of cardiovascular disease catches up to that of men. In Canakinumab Antiinflammatory Thrombosis Outcome Study (CANTOS) neutralizing interleukin-1β (IL-1β) in chronic CAD, subjects with TET2 CHIP showed greater reduction of cardiovascular events. However, this substudy did not investigate sex. Hypothesis: We hypothesized that sex modifies the association between CHIP mutations and risk of CAD, and the effects of IL-1β inhibition in CHIP-related atherosclerosis in mice. Methods: Sex differences on the association of CAD and CHIP mutations were investigated using 2 cohorts: the UK and Mass General Brigham Biobanks. CHIP genes showing sex differences in human data were deleted in hematopoietic cells of female and male atherosclerosis-susceptible Ldlr -/- mice. Mice consumed a 0.2% cholesterol high-fat diet with or without an anti-mouse IL-1β monoclonal antibody for 9 weeks. We assessed atherosclerosis by histology and performed mechanistic studies using single-cell RNA sequencing (scRNAseq) of atherosclerotic aortic arch and in vitro bone-marrow derived macrophages. Results: Women with TET2 CHIP had larger hazard ratio for CAD than men in both biobanks. Overall CHIP and other mutations did not demonstrate sex differences in the association with CAD. In Ldlr -/- mice deficient for Tet2 in hematopoietic cells, IL-1β inhibition reduced atherosclerosis in female but not male mice. ScRNAseq revealed more inflammatory cells and more expression of inflammatory genes in hematopoietic Tet2 -/- females than in males. IL-1β inhibition limited these sex differences. In vitro experiments demonstrated that Tet2 deficiency prevents the interaction between estrogen-receptor alpha and histone H3 controlling epigenetic regulation in mouse macrophages. Conclusions: Females with TET2 CHIP have accentuated CAD risk and IL-1β blockade limits Tet2 -augmented atherosclerosis in female but not male mice. These results highlight the importance of study of sex as a biological variable, uncover a new mechanism of Tet2 CHIP on acceleration of atherosclerosis, and inform the design of trials refining allocation of anti-inflammatory therapies in TET2 CHIP.