Impact of age and sex on response to ischemic preconditioning in the rat heart: differential role of the PI3K-AKT pathway.

Sex and aging represent important factors that determine morbidity and mortality due to cardiovascular diseases in the human population. This study aimed to investigate the impact of aging on the response to ischemia-reperfusion in male and female rat hearts, and to explore a potential role of the PI3K-Akt pathway in the cardioprotective effects of ischemic precondi- tioning (IPC) in the myocardium of younger and older adult males and females. Langendorff-perfused nonpreconditioned and preconditioned hearts of 12- and 18-week-old male and female Wistar rats were subjected to regional ischemia and reperfusion with or without prior perfusion with the PI3K inhibitor wortmannin for the evaluation of ischemia-induced arrhythmias and the size of myocardial infarction (infarct size; IS). Aging did not modify IS in both sexes; however, it markedly increased suscepti- bility to arrhythmias. Although IPC effectively reduced IS in males and females of both ages, only the hearts of males and 18-week-old females benefited from its antiarrhythmic effect. In the preconditioned 12-week-old females, but not the 18-week-old females, and in males of both ages, wortmannin blunted the anti-infarct effect of IPC. In conclusion, activation of the PI3K-Akt pathway plays an important role in protection against lethal injury conferred by IPC in males irrespective of age. The IS-limiting effect of IPC appears to be PI3K-Akt-dependent only in the 12-week-old females. Resume : Le sexe et le vieillissement constituent d'importants facteurs qui determinent la morbidite et la mortalite dues aux maladies cardiovasculaires dans la population humaine. Cette etude visait aexaminer l'impact du vieillissement sur la reponse a l'ischemie-reperfusion dans les cœurs mâles et femelles, et aexplorer le role potentiel de PI3K-Akt dans les effets cardiopro- tecteurs du preconditionnement ischemique (PCI) du myocarde de rats mâles et femelles plus jeunes et plus âges. Des cœurs perfuses au Langendorff, preconditionnes ou non, isoles de rats Wistar mâles et femelles de 12 et 18 semaines ont ete soumis a ` une ischemie regionale et aune reperfusion, avec ou sans perfusion prealable avec l'inhibiteur de PI3K wortmannin, afin d'evaluer l'arythmie induite par l'ischemie et la taille de l'infarctus du myocarde (TI). L'âge ne modifiait pas la TI chez les 2 sexes, toutefois, il augmentait de facon marquee la susceptibilite al'arythmie. Meme si le PCI reduisait efficacement la TI chez les mâles et les femelles des deux âges, seuls les cœurs des mâles et ceux des femelles de 18 semaines beneficiaient de cet effet anti- arythmique. Chez les femelles preconditionnees de 12 semaines et chez les mâles des deux âges, contrairement aux femelles de 18 semaines, la wortmannine contrecarrait l'effet anti-infarctus du PCI. En conclusion, l'activation de PI3K-Akt joue un role important dans la protection contre le dommage letal conferee par le PCI chez les mâles, peu importe l'âge. L'effet limitant du PCI sur la TI semble dependant de PI3K-Akt chez les femelles de 12 semaines seulement. (Traduit par la Redaction) Mots-cles : ischemie reperfusion du myocarde, genre, cœur femelle, preconditionnement ischemique, cardioprotection, PI3K-Akt.