The Putative Roles of Genes in Protection Against the Myocardial Injury Induced by Ischemia/Reperfusion

Az iszkémia/reperfúzió mindennapos problémát jelent szívsebészeti illetve trombolitikus eljárások során, amikor a hosszabb iszkémiás peridust követő hirtelen perfúzió okozta energia-felszabadulás szabadgyök-képződést és súlyos vezetési zavarok kialakulását eredményezi. Ezért lényeges a folyamat lépésinek ismerete, ami hasznos lehet a gyógyszeres terápia megtervezésében és végrehajtásában. A disszertáció három fő részben foglalkozik a szabadgyök indukálta kardiális károsodások jelenségével. Az első részben a HFE génmutáció és a vasterápia közötti összefüggés fontosságát vizsgáltuk, különös tekintettel a szabadgyök képződés folyamatára. Megállapítottuk, hogy a diéta vastartalma szoros korrelációt mutat az iszkémia/reperfúzió indukálta kardiális károsodások mértékével, amit az infarktusos terület nagysága és az apoptótikus sejtek számának emelkedése és a kontraktilis funkciók gyengülése kísér. Az antioxidáns enzimstátusz vizsgálata rámutatott arra, hogy ezek aktivitása lecsökkent a HFE KO egerek szívében a vasterápia következtében. Vizsgálva a nem heme-hez kötött Fe2+ depozicióját, igen magasnak találtuk az HFE KO egerek szívszövetében, alátámasztva a fent említett hipotézist. A második fejezet a Trx redox protein protektív hatásával foglalkozik. Transzgenikus egerek felhasználásával bizonyítottuk, hogy a Trx hatékony volt az iszkémia/reperfúzió indukálta celluláris károsodás kivédésében, melyet a csökkent nagyságú infarktusos terület, mérséklődött apoptótikus sejtelhalás, javult posztiszkémiás funkciók egyértelműen bizonyítanak. A Trx expressziója CDDP-vel történő előkezeléssel gátolható volt, amely az általa okozott előnyös hatásokat megszüntette patkányszíven végzett kísérletekben. A dolgozat harmadik része a STAT5A és STAT6 szignáltranszdukciós proteinek prekondicióban betöltött szerepét vizsgálta. Eredményeink azt mutatják, hogy a STAT5A rendelkezik meghatározó szereppel az iszkémiás prekondicióban, amely valójában Src tyrozin és Jak2 kináz révén valósul meg. Foszforiláz inhibitorok alkalmazása bebizonyította, hogy mind az Src illetve Jak2 indukálta STAT5A aktiváció gátolható, melyet a prekondiciós védőhatásának elmaradása kísér. STAT5A KO egerek megnövekedett infarktusos területet, és emelkedett apoptótikus sejtszámot mutattak. STAT6 KO egerekkel történő kísérletekben a STAT6 protein prekondicióban foszforilálódott, azonban ennek háttere ismeretlen volt. A dolgozat negyedik része hemoxigenáz enzim, valamint mitokondriális citokróm oxidáz és ATPáz ventrikuláris fibrilláció elleni hatékonyságát igyekezett feltárni. A mitokondriális enzimek (COXBIII, ATPáz 6) protektív sajátosságainak vizsgálata azokat a tényeket erősítheti meg, hogy az oxidatív foszforilációs kaszkád számos tagja anti-arrhythmogén tulajdonsággal rendelkezik, mely farmakológiai befolyásolása előnyös lehet a diabetogén szívekben gyakran előforduló kamrai fibrillációkkal szemben. Az iszkémia/reperfúzió útján történő kísérleteink során a HO-I KO. szívek érzékenyebben reagáltak az iszkémia/reperfúzióra, amit posztiszkémiás szívfunkciók rosszabbodása jellemzett, valamint reperfúzió során, minden esetben fibrilláltak. Ezek az eredmények bizonyíthatják azokat a teóriákat, hogy a hemoxigenáz-1-nek fontos szerepe van a miokardium fiziológiájának megtartásában, vagy helyreállításában az által, hogy megvédi a szívizmot az iszkémia/reperfúzió indukálta károsodásoktól. Eredményeink azt mutatják, hogy bizonyos gének fontos szerepet töltenek be az iszkémia/reperfúzió indukálta celluláris károsodások elhárításában, illetve a prekondicióban, mint védekezési mechanizmus létrejöttében. A gének gyakorlati felhasználását és génterápiás alkalmazását azonban jelen tudományos ismereteink még nem teszik lehetővé.Doktori (Ph.D.) értekezés ; DEOEC, Gyógyszerésztudományi Kar, Gyógyszerhatástani Tanszék, 2004Ph