Διερεύνηση του μηχανισμού δράσης ενός συνθετικού συνδέτη του Pparβ/δ στα καρδιομυοκύτταρα φυσιολογικών και διαβητικών επιμύων:
Creators: name: Γαλάτου, Ελευθερία Ευάγγελου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2008
Subjects: Καρδιακή υπερτροφία
Διαβήτης
Μεταγωγή μηνυμάτων
Πυρηνικός υποδοχέας ppar-β/δ
Cardiac hypertrophy
Diabetes
Signal transduction
Nuclear receptor pparβ/δ

description: Η καρδιακή υπερτροφία αποτελεί μία από τις βασικές οδούς κατά την οποία τα καρδιομυοκύτταρα ανταποκρίνονται σε μηχανικά και νευροορμονικά ερεθίσματα, αυξάνουν το έργο και βελτιώνουν τη λειτουργία της καρδιακής αντλίας. Παρόλα αυτά, ο αντισταθμιστικός αυτός μηχανισμός μπορεί να οδηγήσει σε καρδιακή ανεπάρκεια, η οποία χαρακτηρίζεται από υψηλή νοσηρότητα και θνησιμότητα. Βασικοί ρυθμιστές της δομής και λειτουργίας του μυοκαρδίου αποτελούν η ενέργεια και η καρδιακή λιπιδική ομοιόσταση, αφού η δυσλειτουργία αυτών οδηγεί σε διάφορες καρδιακές παθήσεις. Οι PPARs (α, β/δ και γ) , μέλη της υπεροικογένειας των πυρηνικών υποδοχέων, διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση του λιπιδικού μεταβολισμού. Ο PPARβ/δ αποτελεί ένα μεταγραφικό ρυθμιστή της πρόσληψης και οξείδωσης των λιπαρών οξέων και του μεταβολισμού της γλυκόζης.Ο διαβήτης τύπου 1 σχετίζεται με υψηλό κίνδυνο καρδιαγγειακών ασθενειών (αρτηριοσκλήρυνση, καρδιακή νευροπάθεια και καρδιομυοπάθεια) και αποτελεί ένα σύνολο μεταβολικών δυσλειτουργιών που χαρακτηρίζονται από υπεργλυκαιμία κια μεταβολές στη δράση και την έκκριση της ινσουλίνης. Επίσης, η ενεργοποίηση των ΜΑΡ κινασών παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της διαβητικής καρδιομυοπάθειας. Ο PPARβ/δ σχετίζεται με την διαβητική καρδιομυοπάθεια, αφού σε διαβητικά ζώα μερική απαλοιφή του γονιδίου του οδηγεί σε εκδήλωση καρδιακής υπερτροφίας. Σκοπός της εργασίας ήταν η διερεύνηση της δράσης του GW0742, ενός ειδικού συνθετικού συνδέτη του PPARβ/δ στα σηματοδοτικά μονοπάτια των ΜΑΡΚs κινασών και της Αkt στην καρδιακή υπερτροφία φυσιολογικών και διαβητικών καρδιομυοκυττάρων. Καρδιακά μυοκύτταρα απομονώθηκαν από φυσιολογικούς και επαγόμενους από στρεπτοζοτοσίνη διαβητικούς επίμυες της φυλής Wistar και καλλιεργήθηκαν παρουσία της φαινυλεφρίνης (υπερτροφικός παράγοντας) ή/και του GW0742. Η κυτταρική επιφάνεια και ο ANF μετρήθηκαν ως δείκτες της υπερτροφίας. Επίσης ελέγχθηκε η παραγωγή ελεύθερων ριζών οξυγόνου (ROS) και η ενεργοποίηση των κινασών ERK1/2, p38 MAPK και Akt με ανοσοεντόπιση. Uιαπιστώθηκε ότι παρουσία του GW0742 αναστέλλεται η επαγόμενη από τη φαινυλεφρίνη υπερτροφία. Επίσης, ο ειδικός αυτός συνδέτης ανέστειλε και το σχηματισμό των ελεύθερων ριζών οξυγόνου τόσο σε φυσιολογικούς όσο και σε διαβητικούς επίμυες. Η επώαση των καρδιακών μυοκυττάρων με τον GW0742 ανέστειλε την επαγόμενη από τη φαινυλεφρίνη φωσφορυλίωση/ ενεργοποίηση των ERK1/2, p38 MAPK και AKT κινασών σε φυσιολογικούς επίμυες και την φωσφορυλίωση των ERK1/2 σε διαβητικούς επίμυες. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, ο GW0742 αναστέλλει την υπερτροφία, παρεμβαίνει στα σηματοδοτικά μονοπάτια των ΜΑΡΚs και Αkt κινασών και ίσως αποτελέσει ένα θεραπευτικό στόχο για την καρδιομυοπάθεια και άλλες καρδιαγγειακές ασθένειες.
description: Cardiac hypertrophy is one of the main ways in which cardiomyocytes respond to mechanical and neurohormonal stimuli. It enables myocytes to increase their work output, which improves cardiac pump function. However, this compensatory mechanism can become overwhelmed by biomechanical stress, thereby resulting in heart failure, which is associated with high morbidity and mortality. Myocardial energy and lipid homeostasis is crucial for normal cardiac structure and function. Either shortage of energy or excessive lipid accumulation in the heart leads to cardiac disorders. Peroxisome proliferator activated receptors (PPARα, -β/δ and -γ), members of the nuclear receptor transcription factor superfamily, play important roles in regulating lipid metabolic genes. PPARβ/δ is a transcriptional regulator of FA uptake and oxidation, mitochondrial respiration uncoupling, and glucose metabolism. Type 1 diabetes is associated with a substantially increased risk of cardiovascular disease including accelerated atherosclerosis, cardiac autonomic neuropathy, and possibly intrinsic cardiomyopathy. Although the relation between hyperglycaemia and microvascular complications has been well established, a direct eff ect of hyperglycaemia on cardiovascular disease in type 1 diabetes has long been debated. Also, activation of mitogen-activated protein kinase (MAPKs) plays a key role in the development of diabetic cardiomyopathy. The role of peroxisome proliferatoractivated receptor β/δ (PPARβ/δ) in the development of cardiomyopathy, which is widely observed in diabetic disorders, is likely because cardiomyocyte-restricted PPARβ/δ deletion causes cardiac hypertrophy. The aim of this study was to explore the effect of GW0742, a synthetic specific PPARβ/δ ligand on MAPKs and AKT signalling in cardiac hypertrophy of normal and diabetic rat cardiomyocytes Cardiac myocytes were isolated from normal and streptozotocin-induced diabetic adult Wistar rats and were cultured in the presence of the hypertrophic agonist phenylephrine (PE) and/or GW0742. Cell size and ANF were measured as an index of hypertrophy. The formation of reactive oxygen species (ROS) was also examined. Activation of kinases was determined by immunoblotting. After 24 hours of treatment cell growth was measured and found out that in the presence of GW0742 the cell growth was reduced. GW0742 also inhibited ROS generation both in normal and diabetic cardiomyocytes. Treatment of cardiac myocytes with GW0742 inhibited the PE-induced phosphorylation of extracellular regulated kinase 1/2 (ERK1/2), p38 MAPK and Akt in normal rats and the phosphorylation of ERK1/2 in diabetic rats. The results suggest that GW0742, the PPARβ/δ specific synthetic ligand inhibits hypertrophy, interferes with the signalling pathways of MAPK and Akt and this may contribute to the inhibition of cardiac hypertrophic growth that is observed in cardiomyopathies.