Závěrečná zpráva grantu 341/2001/C/PřF

Název projektu:Úloha proteinkinázy C v mechanizmu protekce chronické hypoxie na ischemický myokard
Hlavní řešitel:Doc. RNDr. Olga Nováková, CSc.
Spoluřešitelé: Doc. RNDr. František Kolář, Csc.; RNDr. František Novák, CSc.; Mgr. Jan Neckář; MUDr. Ondrej Szarszoi; Mgr. Jana Ježková; Irena Marková; Dobromila Matějková; Veronika Lacinová; Jiří Břeh; Markéta Hlaváčková
Období řešení:2001-2003
Celková dotace:674 tis. Kč

Souhrn výsledků

Adaptace na chronickou hypoxii zvyšuje odolnost srdce k ischemicko-reperfuzn ímu poškození. Mechanizmus  protektivního efektu není  plně objasněn, ale zdá se, že důležitou úlohu hraje signální dráha spojená s proteinkinázou C (PKC). Cílem první části studie bylo: 1) Zjistit zda adaptace potkanů na chronickou hypoxii ovlivní expresi PKC isoforem alfa, delta, epsilon a zeta. 2) Studovat vliv akutní ischemie na expresi isoforem PKC v normoxických a chronicky hypoxických srdcích. Dospělí samci potkanů kmene Wistar byli vystaveni intermitentní výškové (IHA) hypoxii v barokomoře (7000 m, 8 h/den, 5 dní/týden, celkový počet expozic 24). Kontrolní skupina byla chována za normoxických podmínek. Regionální ischemie byla indukovaná u anestetizovaných zvířat s otevřeným hrudníkem okluzí LAD koronární arterie po 9 min. Srdce normoxických a IHA skupin zvířat byla rozdělena na kontrolní septum a ischemickou levou komoru. Diferenciální centrifugací byly připraveny partikulární frakce obohacené nukleárními, mitochondriálními a mikrosomálními membránami a cytosol. Isoformy PKC byly separovány SDS PAGE, imunodetekce byla provedena za použití softwaru Image Quant. V normoxické kontrolní tkáni je PKC alfa hlavně přítomna v cytosolické frakci, PKC delta je hlavně ve všech třech partikulárních frakcích,  epsilon je převážně přítomna v mikrosomální frakci a PKC zeta je rovnoměrně distribuována mezi cytosolem a  partikulárními frakcemi. Adaptace na IHA hypoxii zvýšila množství PKC alfa, delta a zeta ve všech partikulárních frakcích ve srovnání s normoxickými kontrolami. Akutní ischemie neměla vliv na expresi PKC isoforem v normoxickém myokardu kromě snížení PKC delta v mikrosomální frakci. V hypoxickém myokardu akutní ischemie snížila PKC alfa, delta a zeta ve všech partikulárních frakcích, zatímco PKC epsilon byla snížena pouze ve frakci nukleární a mikrosomální. Ischemické hodnoty PKC delta zůstaly vyšší v hypoxické než v normoxické tkáni. Můžeme shrnout, že všechny isoformy PKC se uplatňují v procesu adaptace na chronickou hypoxii. Vlastní role jednotlivých isoforem PKC v mechanizmu zvýšené ischemické tolerance chronicky hypoxických srdcí nebyla v této čáti studie potvrzena. Proto cílem druhé části studie bylo zjistit, zda inhibice PKC chelerythrinem nebo rottlerinem potlačí zvýšenou ischemickou toleranci chronicky hypoxických srdcí. Byla provedena imunoanalýza isoforem PKC epsilon a delta v cytosolu a třech partikulárních frakcích z normoxických a hypoxických srdcí. Velikost infarktu (barvení tetrazoliem) byla stanovena na zvířatech s otevřeným hrudníkem vystavených 20-min okluzi  koronární arterie a následné 3-h reperfuzi. Inhibitory PKC chelerythrin (1 mg/kg) nebo rottlerin (selektivní pro PKC delta; 0,3 mg/kg) byly podávány do jugulární vény jako jedna dávka 15 min před ischemií. Chronická hypoxie neměla vliv na expresi a distribuci PKC epsilon. Relativní množství PKC delta se zvýšilo v cytosolu o 100%, v nukleárně-cytoskeletární frakci o 212%, v mitochondriální o 237% a v mikrosomální frakci o 146% ve srovnání s odpovídajícími normoxickými hodnotami. Chronická hypoxie snížila velikost srdečního infarktu (normalizováno na ohroženou oblast) v průměru o jednu třetinu. Chelerythrin způsobil mírnou redukci infarktu u kontrol, ale neměl vliv na zvýšenou ischemickou toleranci v hypoxických srdcích. Rottlerin potlačil vliv chronické hypoxie na zmenšení infarktu, ale neovlivnil infarkt u kontrol. Tyto výsledky naznačují, že kardioprotekce indukovaná intermitentní chronickou hypoxií u potkanů je částečně zprostředkovaná PKC delta.
Konkrétní výstupy: přednášky dom. 3 x, zahraniční 2x, poster 2x, abstrakta periodika 5x, sborník 1x