Επίδραση της διατροφής με προβιοτικά στην αντίσταση της καρδιάς στην ισχαιμία: διερεύνηση των εμπλεκόμενων μηχανισμών
Creators: name: Δημοπούλου, Ιφιγένεια Θεοφάνη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Προβιοτικά
Ισχαιμία
Αντίσταση της καρδιάς
Probiotic
Ischemia
Cardiac resistance

description: Οι καρδιαγγειακές παθήσεις αποτελούν την σημαντικότερη αιτία θανάτων παγκοσμίως. Τα καρδιακά νοσήματα έχουν ένα ευρύ φάσμα διαταραχών συμπεριλαμβανομένου και του εμφράγματος του μυοκαρδίου. Αυτό χαρακτηρίζεται από διακοπή της ροής του αίματος σε τμήμα ή και σε ολόκληρη την καρδιά, γεγονός που στερεί την καρδιά από οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά στα σημεία αυτά. Η ισχαιμική φάση αντικαθίσταται από την φάση επαναιμάτωσης, όπου η παροχή αίματος και οξυγόνου στα τμήματα αυτά αποκαθίσταται. Παρά την ανάγκη της καρδιάς να επιστρέψει στις αρχικές συνθήκες, τα φαινομενικά οφέλη της επαναιμάτωσης, στην πραγματικότητα μπορούν να εντείνουν τις συνέπειες της ισχαιμίας, δημιουργώντας περαιτέρω βλάβες στον καρδιακό ιστό. Η κύρια αιτία βλαβών στο μυοκάρδιο κατά την ισχαιμία και την επαναιμάτωση είναι η συσσώρευση ελεύθερων ριζών οξυγόνου (ROS) στα καρδιομυοκύτταρα. Η αδυναμία εύρεσης στοχευμένων θεραπευτικών προσεγγίσεων, ωθεί την επιστημονική κοινότητα στην αναζήτηση προληπτικών μέτρων με σκοπό τον περιορισμό των συνεπειών και κατ΄επέκταση των θανάτων που οφείλονται στο έμφραγμα του μυοκαρδίου. Τα τελευταία χρόνια έχουν συσχετιστεί αρκετές ασθένειες που οφείλονται στη διατάραξη της σύστασης του μικροβιώματος του εντέρου, συμπεριλαμβανομένων και των καρδιακών παθήσεων καθώς και του εμφράγματος του μυοκαρδίου. Το γεγονός αυτό ώθησε το ενδιαφέρον στην αναζήτηση προληπτικών μέτρων με σκοπό τη διατήρηση της ομοιόστασης του μικροβιώματος, αποτρέποντας έτσι την εμφάνιση ασθενειών που οφείλονται στην διατάραξη της σύστασης αυτού. Η χορήγηση προβιοτικών βακτηρίων φαίνεται να αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη προληπτική μέθοδο έναντι καρδιαγγειακών παθήσεων όπως το έμφραγμα του μυοκαρδίου. Για το λόγο αυτό σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση των ευεργετικών δράσεων των προβιοτικών βακτηρίων σε καρδιές που έχουν υποστεί ισχαιμία και επαναιμάτωση. Συγκεκριμένα, δημιουργήθηκαν 4 πειραματικές ομάδες αρσενικών επίμυων. Πιο αναλυτικά, η πρώτη ομάδα ήταν η ομάδα μάρτυρας, δε χορηγήθηκε προβιοτικό και η καρδιά υπέστη εμποτισμό 15 λεπτών. Στη δεύτερη ομάδα, μάρτυρας προβιοτικού, χορηγήθηκε προβιοτικό βακτήριο και η καρδιά υπέστη εμποτισμό 15 λεπτών. Στη τρίτη ομάδα, ομάδα I/R, δε χορηγήθηκε προβιοτικό βακτήριο και η καρδιά υπέστη ισχαιμία 30 λεπτών και επαναιμάτωση 40 λεπτών. Στη τέταρτη ομάδα, ομάδα I/R προβιοτικού, χορηγήθηκε προβιοτικό και η καρδιά υπέστη ισχαιμία 30 λεπτών και επαναιμάτωση 40 λεπτών. Τα 7 αποτελέσματα που προέκυψαν ήταν ενθαρρυντικά σχετικά με τα οφέλη των προβιοτικών βακτηρίων. Συγκεκριμένα ταυτοποιήθηκαν δείκτες φερρόπτωσης οι οποίοι μειώθηκαν μετά τη χορήγηση των προβιοτικών βακτηρίων σε επίμυες των οποίων οι καρδιές είχαν υποστεί ισχαιμία και επαναιμάτωση συγκριτικά με αυτές που υπέστησαν ισχαιμία-επαναιμάτωση αλλά προέρχονταν από επίμυες στους οποίους δεν είχε χορηγηθεί το προβιοτικό βακτήριο. Καθώς επίσης επισημάνθηκαν και οι αντιοξειδωτικές δράσεις, τόσο με την αύξηση της έκφρασης των μεταγραφικών παραγόντων NRF-2, PGC1a όσο και των αντιοξειδωτικών γονιδίων όπως η HO-1 και η GPx-4
description: Cardiovascular diseases are the leading cause of death worldwide. Heart disease has a wide range of disorders including myocardial infarction. This is characterised by an interruption of blood flow to a part or all the heart, which deprives the heart of oxygen and nutrients at these points. The ischaemic phase is replaced by the reperfusion phase, where the blood and oxygen supply to these parts is restored. Despite the heart's need to return to its original conditions, the apparent benefits of reperfusion can actually exacerbate the effects of ischemia, creating further damage to the heart tissue. The main cause of myocardial damage during ischemia and reperfusion is the accumulation of oxygen free radicals (ROS) in cardiomyocytes. The failure to find targeted therapeutic approaches is prompting the scientific community to seek preventive measures to reduce the consequences and, by extension, the deaths due to myocardial infarction. In recent years, several diseases have been associated with disturbances in the composition of the gut microbiome, including heart disease and myocardial infarction. This has stimulated interest in the search for preventive measures to maintain the homeostasis of the microbiome, thus preventing the occurrence of diseases caused by disturbances in its composition. The administration of probiotic bacteria appears to be a promising preventive method against cardiovascular diseases such as myocardial infarction. For this reason, the aim of this thesis is to investigate the beneficial effects of probiotic bacteria in hearts that have undergone ischemia and reperfusion. In particular, 4 experimental groups of male rats were created. More specifically, the first group which was the control group, no probiotic was administered, and the heart was subjected to 15 minutes of perfusion. In the second group, control probiotic, probiotic was administered, and the heart underwent 15 minutes of perfusion. In the third group, group I/R, no probiotic was administered, and the heart underwent 30 minutes of ischemia and 40 minutes of reperfusion. In the fourth group, probiotic I/R group, probiotic was administered, and the heart underwent 30 minutes ischemia and 40 minutes reperfusion. The results obtained were encouraging regarding the benefits of probiotic bacteria. In particular, markers of ferroptosis were identified which were reduced after the administration of the probiotic bacteria to rats whose hearts had undergone ischemia and reperfusion compared to those that had undergone ischemia-reperfusion but were from rats that had not been given the probiotic bacteria. Antioxidant effects were also noted, both by increasing the expression of the transcription factors NRF-2, PGC1a and antioxidant genes such as HO-1 and GPx-4.