High-dose intramyocardial HMGB1 induces long-term cardioprotection in sheep with myocardial infarction

In rodents with acute myocardial infarction (AMI), high mobility group box 1 (HMGB1) injection has produced controversial results. Given the lack of data in large mammals, we searched the dose that would promote angiogenesis and expression of specific regenerative genes in sheep with AMI (protocol 1) and, subsequently, use this dose to study long-term effects on infarct size and left ventricular (LV) function (protocol 2). Protocol 1: Sheep with AMI received 250 μg (high-dose, n = 7), 25 μg (low-dose, n = 7) HMGB1, or PBS (placebo, n = 7) in 10 intramyocardial injections (0.2 ml each) in the peri-infarct area. Seven days later, only the high-HMGB1-dose group exhibited higher microvascular densities, Ki67-positive cardiomyocytes, and overexpression of VEGF, Ckit, Tbx20, Nkx2.5, and Gata4. Protocol 2: Sheep with AMI received HMGB1 250 μg (n = 6) or PBS (n = 6). At 60 days, HMGB1-treated sheep showed smaller infarcts (8.5 ± 2.11 vs. 12.2 ± 1.97% LV area, P < 0.05, ANOVA-Bonferroni) and higher microvascular density (capillaries, 1798 ± 252 vs. 1266 ± 250/mm2; arterioles, 18.3 ± 3.9 vs. 11.7 ± 2.2/mm2; both P < 0.01). Echocardiographic LV ejection fraction, circumferential shortening, and wall thickening increased from day 3 to 60 with HMGB1 (all P < 0.05). Conclusion: in ovine AMI, high-dose HMGB1 induces angio-arteriogenesis, reduces infarct size, and improves LV function at 2 months post-treatment. Fil: Bauza, Maria del Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina Fil: Giménez, Carlos Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina Fil: Locatelli, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina Fil: De Lorenzi, Andrea. Fundación Favaloro; Argentina Fil: Hnatiuk, Anna. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina Fil: Capogrossi, Maurizio C.. Johns Hopkins Bayview Medical Center; Estados Unidos Fil: Crottogini, Alberto José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina Fil: Cuniberti, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina Fil: Olea, Fernanda Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina