Διερεύνηση της προστατευτικής δράσης των πυρηνικών υποδοχέων PPARα και PPARβ/δ σε συνθήκες καταπόνησης των καρδιομυοκυττάρων
Authors: Μπαρλάκα Ελευθερία 
Published: September 2021

H καρδιακή ανεπάρκεια εξακολουθεί να αποτελεί μία από τις κυριότερες αιτίες νοσηρότητας και θνησιμότητας παγκοσμίως. Ένας σημαντικός παράγοντας που συμβάλλει στην εκδήλωση της, είναι η αυξημένη παραγωγή των ενεργών ριζών οξυγόνου (ROS), η οποία οδηγεί σε καρδιακή αναδιαμόρφωση εν μέρει μέσω της απόπτωσης των καρδιομυοκυττάρων. Οι υποδοχείς που ενεργοποιούνται από πολλαπλασιαστές υπεροξειδιοσωμάτων (PPARs) είναι μια ομάδα πυρηνικών υποδοχέων που λειτουργούν ως ρυθμιστές της ενεργειακής ομοιόστασης. Δεδομένης της έλλειψης ισορροπίας του μεταβολισμού σε παθολογικές καταστάσεις της καρδιάς, οι PPARs έχουν αναδειχθεί ως σημαντικοί θεραπευτικοί στόχοι και πολλαπλά δεδομένα υπογραμμίζουν το προστατευτικό ρόλο τους στη βελτίωση της καρδιακής λειτουργίας υπό ποικίλες παθολογικές συνθήκες. Αν και ο ρόλος των PPARs στον ενεργειακό μεταβολισμό της καρδιάς είναι καλά τεκμηριωμένος, οι δράσεις τους σε σχέση με η ρύθμιση της κυτταρικής φλεγμονώδους και οξειδοαναγωγικής απόκρισης είναι λιγότερο αποσαφηνισμένες. Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση των πιθανών προστατευτικών δράσεων των PPARs σε συνθήκες καταπόνησης των καρδιομυοκυττάρων, όπως το οξειδωτικό στρες και η φλεγμονή. Για το λόγο αυτό, στο πρώτο πειραματικό μέρος διερευνήθηκε ο ρόλος του εκλεκτικού προσδέτη τουΡΡΑRβ/δ GW0742, στη ρύθμιση του οξειδωτικού στρες που επάγεται από το Η2Ο2, σε καρδιομυοκύτταρα ενήλικου επίμυος, ενώ στο δεύτερο τμήμα αξιολογήθηκε η επίδραση του προσδέτη του PPARα WY-14643, σε καρδιές επίμυων έπειτα από ισχαιμία-επανεμποτισμό (Ι/Ε). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ενεργοποίηση του υποδοχέα PPARβ/δ οδηγεί στην αύξηση της βιωσιμότητας των καρδιομυοκυτάρων μέσω αναστολής του οξειδωτικού στρες και της επαγόμενης απόπτωσης αλλά και μέσω ρύθμισης της έκφρασης και της συνολικής ζελατινολυτικής δραστηριότητας των μεταλλοπρωτεασών ΜΜΡ-2 και ΜΜΡ-9. Αντίστοιχα, η χορήγηση του WY-14643 in vivo οδήγησε σε σημαντική βελτίωση της μεθισχαιμικής συσταλτικής δυσλειτουργίας. Η χορήγηση του WY-14643 οδήγησε σε επαγωγή της έκφρασης της οξυγενάσης της αίμης-1 και μείωσε τα επίπεδα mRNA και ενζυματικής δραστικότητας της ΜΜΡ-2, ενώ παράλληλα αύξησε την έκφραση της αντι-αποπτωτκής Bcl-2 σε σχέση με την προ-αποπτωτική Bax. Τα συγκεκριμένα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η ενεργοποίηση τόσο του PPARα όσο και του ΡΡΑRβ/δ ασκεί προστατευτική δράση έναντι του οξειδωτικού στρες στη καρδιά, μέσω αναστολής της παραγωγής των ROS, ρύθμισης της έκφρασης των ΜΜPs και της απόπτωσης. Δεδομένου του αντι-φλεγμονώδους ρόλου του PPARα και των στατινών, στο τρίτο μέρος της διατριβής διερευνήθηκε η συσχέτιση της ενεργοποίησης του υποδοχέα με την επαγωγή της αποουβικουιτινάσης CYLD, ενός βασικού ρυθμιστήτου μονοπατιού του ΝF-κΒ. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα η CYLD επάγεται στην καρδιά από τους προσδέτες των PPARs και τη συμβαστατίνη έπειτα από in vitro καιin vivo χορήγηση τους, γεγονός που σχετίζεται με την ενεργοποίηση του υποδοχέα όπως προκύπτει από τη χρήση του ανταγωνιστή του PPARα ΜΚ886. Επιπλέον η επαγωγή της CYLD από τον προσδέτη του PPARα WY-14643 και τη συμβαστατίνη κατά τη φλεγμονή οδήγησε σε αύξηση της βιωσιμότητας των κυττάρων και εξασθένηση της έκφρασης του TNF-α, ενώ παράλληλα η φωσφορυλίωση του IKBα ήταν μειωμένη σε καρδιομυοκύτταρα που διεγέρθηκαν με WY-14643 καισιμβαστατίνη, υποδεικνύοντας μια αναστολή του μονοπατιού του ΝF-κΒ. Τα αποτελέσματα δείχνουν μια νέα σύνδεση μεταξύ της ενεργοποίησης του ΡΡΑRα και της αύξησης της έκφρασης της CYLD και προτείνουν έναν πιθανά σημαντικό μηχανισμό που υπογραμμίζει την αντιφλεγμονώδη πλειοτροπική δράση των στατινών, μέσω αρνητικής ρύθμισης του NF-κB από τη CYLD.