Background: Takotsubo cardiomyopathy (TC) is characterized by left ventricular apical ballooning and intact coronary arteries. The pathogenesis of this disorder is likely to be catecholamine-mediated myocyte damage, microvascular dysfunction and subsequent oxidative stress; however, a number of possible alternative theories have been suggested. Neopterin is produced by activated macrophages following stimulation by interferon-g produced by T-lymphocytes and is capable of enhancing the oxidative potential of reactive oxygen species. The aim of this study was to compare plasma neopterin levels between TC patients and patients with coronary artery disease. Methods: Plasma neopterin levels were measured on admission in patients with TC (n=37), stable angina pectoris (SAP, n=66), unstable angina pectoris (UAP, n=72) and acute myocardial infarction (AMI, n=67) using HPLC. A frozen myocardium specimen was obtained by biopsy from a patient with TC and stained for neopterin, macrophages, and microvessels using immunohistochemistry. Results: Plasma neopterin levels were significantly higher in TC patients compared with SAP patients ( P <0.0001) or UAP patients ( P <0.05), although they were not significantly different from those in AMI patients. In TC patients, plasma neopterin levels correlated positively with neutrophil count (R=0.47, P<0.05) and serum C-reactive protein levels (R=0.38, P<0.05). Immunohistochemical staining showed abundant neopterin-positive macrophages in the myocardium specimen from the patient with TC. Conclusions: This study demonstrates, for the first time, that plasma neopterin levels are elevated in TC patients compared with those in SAP and UAP patients. These findings suggest that neopterin may play an important role in the pathophysiology of Takotsubo cardiomyopathy.

Background: Patients undergoing hemodialysis (HD) have a greater prevalence of aortic valve calcification and aortic valve stenosis (AS). High prevalence and rapid progression of AS have been reported in patients undergoing HD. However, the precise mechanism of the relationship between HD treatment and rapid development of AS is still unknown. Several findings suggest a pivotal role for oxidative stress in the progression and acceleration of atherosclerosis in patients undergoing HD. A considerable number of human diseases have an inflammatory component, and a key mediator of immune activation and inflammation is inducible nitric oxide synthase (iNOS). Overexpressed iNOS has been implicated in numerous pathogenetic processes, including coronary plaque destabilization. To elucidate the role of iNOS in the aortic valve of patients with AS, we studied its presence in aortic valve specimens from patients with AS undergoing HD. Methods: We enrolled 32 patients undergoing HD and 42 patients not undergoing HD who had severe AS and underwent AVR. Valve samples were analyzed immunohistochemically with antibodies against macrophages, microvessels, iNOS and 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE), an index of lipid peroxidation. Immunoreactivity was quantified with computer-aided polarimetry. Double immunostaining was also performed to identify cell types that stained positive for iNOS. Results: Quantitative analysis demonstrated that macrophage-, iNOS-, and 4-HNE-positive areas, as well as the number of microvessels, were significantly higher in patients with AS undergoing HD (macrophages, P <0.001; microvessels, P <0.05; 4-HNE, P <0.05; iNOS , P <0.001). iNOS-positive areas were positively correlated with 4-HNE-positive areas (R=0.71, P <0.0001). Double immunostaining for both iNOS and macrophages identified iNOS-positive cells as macrophages. Conclusions: These findings indicate that accumulation of iNOS in macrophages may increase oxidative stress and contribute to the rapid progression of AS in patients undergoing HD.

Background: Poor clinical outcomes for patients undergoing hemodialysis (HD) after drug-eluting stent (DES) implantation have been reported. High-density lipoprotein (HDL) cholesterol is well-established as a negative risk factor for coronary artery disease, and its anti-oxidant property has been attributed mainly to the HDL-bound enzyme paraoxonase-1 (PON-1). Myeloperoxidase (MPO), a pro-oxidant enzyme released from activated neutrophils, has been shown to alter the atheroprotective function of HDL to a dysfunctional form. The aim of this study was to investigate the relationship between plasma MPO and serum PON-1 levels after implantation of DES in patients with stable angina pectoris (SAP) with and without HD. Methods: Serum PON-1 concentrations and PON-arylesterase activity were measured in 183 patients with SAP after DES implantation (HD group, n=37; non-HD group, n=146) with a sandwich ELISA method. Cardiovascular events were defined as sudden cardiac death, fatal or non-fatal myocardial infarction, cerebral infarction and other non-fatal events including unstable angina pectoris or coronary revascularization. Results: Serum PON-1 concentrations and PON-arylesterase activity were significantly lower in the HD group than in the non-HD group (PON-1 concentrations, P<0.0001; PON-arylesterase activity, P<0.0001). In addition, plasma MPO in patients undergoing HD were significantly higher than in patients not undergoing HD (P<0.0001). Moreover, plasma MPO showed a significant inverse correlation with serum PON-1 concentrations and PON-arylesterase activity (concentration: R= -0.24, P=0.0013; arylesterase-activity: R=-0.24, P=0.0014). Cardiovascular event rates were significantly higher in the HD group than in the non-HD group (67.6% vs. 43.8%, P<0.01). Kaplan-Meier survival analysis showed that the low-PON-1 group (<58.0 mg/mL, median) had a significantly worse outcome than the high-PON-1 group ( P =0.013). Multivariate analysis showed that a low serum PON-1 concentration was the only independent predictor of cardiovascular events (odds ratio, 1.93; 95% confidence interval, 1.10 to 3.40, P =0.024). Conclusions: These findings demonstrate that plasma MPO have a significant inverse correlation with PON-1 in patients undergoing HD and suggest that an imbalance between pro-oxidants and anti-oxidants may contribute to the progression and destabilization of human coronary atherosclerotic lesions in patients with SAP who undergo HD following DES implantation.