Διερεύνηση του ρόλου των προσδετών των PPARs κατά το οξειδωτικό στρες στην καρδιά:
Creators: name: Μπαρλάκα, Ελευθερία Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Οξειδωτικό στρες
PPARs
Καρδιά
Oxidative stress
Heart

description: Η καρδιακή ανεπάρκεια αποτελεί τη κυριότερη αιτία θανάτου στις αναπτυγμένες χώρες καθώς επίσης στην Ελλάδα. Τα καρδιαγγειακά νοσήματα χαρακτηρίζονται ως πολυπαραγοντικά, ωστόσο ένας σημαντικός παράγοντας που ενοχοποιείται για την πρόκληση τους, είναι το οξειδωτικό στρες, το οποίο σχετίζεται με την καρδιακή αναδιαμόρφωση. Η τελευταία διαμεσολαβείται εν μέρει από μια ειδική κατηγορία ενζύμων, τις Μεταλλοπρωτεάσες οι οποίες διαρρηγνύουν τον εξωκυττάριο χώρο. Τελικά το παρατεταμένο στρες οδηγεί τα τελικά διαφοροποιημένα καρδιακά μυοκύτταρα στην υπερτροφία ή το θάνατο με τη μορφή απόπτωσης ή νέκρωσης. Τα τελευταία χρόνια έχει αναδειχθεί ο καρδιοπροστατευτικός ρόλος των PPARs (α, β/δ και γ), οι οποίοι αποτελούν μέλη της υπεροικογένειας των πυρηνικών υποδοχέων και σχετίζονται με τη λιπιδιακή ομοιόσταση του μυοκαρδίου. Συγκεκριμένα έχει δειχθεί ότι οι PPARα και PPARβ/δ έχουν τόσο αντιφλεγμονώδη ρόλο, αναστέλλοντας τη δράση του ΝF-kB, όσο και αντιυπερτροφικό. Σκοπός της εργασίας ήταν η διερεύνηση του ρόλου της ενεργοποίησης των PPARα και PPARβ/δ μέσω των προσδετών τους WY14643 και GW0742 στην καρδιά και συγκεκριμένα ο προσδιορισμός του πιθανού αντι-οξειδωτικού και αντι-αποπτωτικού τους ρόλου καθώς επίσης η σχέση τους με την ενεργοποίηση των ΜΜΡs.Χρησιμοποιήθηκαν καρδιακά μυοκύτταρα από αρσενικούς ενήλικους επίμυες, τα οποία υποβλήθηκαν σε οξειδωτικού στρες (Η2Ο2 0,1 και 0,2 mM) με ή χωρίς την παρουσία των ειδικών προσδετών WY14643 και GW0742. Επίσης, απομονώθηκαν καρδιές από ζώα στα οποία είχε χορηγηθεί ο προσδέτης WY14643 και στη συνέχεια εμποτίστηκαν και υποβλήθηκαν σε ισχαιμία/επαναιμάτωση. Προσδιορίστηκε η βιωσιμότητα των μυοκυττάρων καθώς επίσης η παραγωγή ελευθέρων ριζών οξυγόνου. H Ηsp70 ανιχνεύτηκε με ανοσοεντόπιση, ως μάρτυρας στρες ενώ ταυτόχρονα προσδιορίστηκε η επίδραση των προσδετών στις Bcl-2, MMΡ-2 και MMP-9 σε επίπεδο mRNA και πρωτεΐνης. Διαπιστώθηκε ότι παρουσία των δύο προσδετών η βιωσιμότητα των κυττάρων αυξάνεται και ότι ο GW0742 αναστέλλει τη παραγωγή ελευθέρων ριζών οξυγόνου που παρατηρείται κατά το οξειδωτικό στρες. Ταυτόχρονα βρέθηκε ότι ο GW0742 και o WΥ14643 μειώνουν τα επίπεδα της Hsp70 που αυξάνονται κατά το οξειδωτικό στρες και την ισχαιμία/επαναιμάτωση αντίστοιχα, ενώ παράλληλα αναστέλλουν τις ΜΜΡ-2 και ΜΜΡ-9 σε επίπεδο mRNA και πρωτεΐνης. Τέλος η παρουσία του GW0742 αυξάνει τα επίπεδα της αντιαποπτωτικής πρωτεΐνης Bcl-2 κατά το οξειδωτικό στρες.Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, η ενεργοποίηση των PPARα και PPARβ/β προστατεύει την καρδιά από το οξειδωτικό στρες. Ο προστατευτικός μηχανισμός διαμεσολαβείται από την αναστολή της παραγωγής των ελευθέρων ριζών οξυγόνου, την αύξηση της αντι-αποπτωτικής πρωτεΐνης Bcl-2 και την αναστολή των ΜΜΡ-2 και ΜΜΡ-9.
description: Heart failure is the number one cause of death in developed countries as well as in Greece. Cardiovascular diseases are characterized as multifactorial, but a major factor blamed for causing them is oxidative stress, which is associated with cardiac remodeling. The latter is mediated in part by a special class of enzymes, the Metalloproteases that break the extracellular matrix. The prolonged stress finally leads the terminally differentiated cardiac myocytes to hypertrophy or death in the form of apoptosis or necrosis.In recent years the protective role of PPARs (a, b / d and c) in the heart has emerged. These transcription factors are members of the superfamily of nuclear receptors and are associated with lipid homeostasis of the myocardium. It has been shown that PPARα and PPARβ/δ have anti-inflammatory, through the inhibition of NF-kB, and antihypertrophic role in heart. The aim of this study was to investigate the role of the activation of PPARα and PPAR β/δ in the heart, using their respective ligands WY14643 and GW0742 and to identify their potential anti-oxidant and anti-apoptotic roles as well as their relevance with the inhibition of MMPs .Cardiac myocytes were isolated from male adult rats and they were subjected to oxidative stress (H2O2 0.1 and 0,2 mM) with or without the presence of specific ligands WY14643 and GW0742. Hearts we isolated from animals treated with WY14643 and they were perfused and subjected to ischemia/reperfusion. Viability of myocytes and the release of oxygen free radicals were determined. Hsp70 expression was determined as a stress marker by immunoblotting. The effect of ligands on the expression of Bcl-2, MMP-2 and MMP-9 at the mRNA and protein level was also investigated. Cell viability was increased in the presence of both ligands whereas GW0742 inhibited the production of free radicals that occurs during oxidative stress. GW0742 and WY14643 reduced the levels of Hsp70 that are increased by oxidative stress and ischemia / reperfusion, respectively, while inhibited MMP-2 and MMP-9 at the mRNA and protein.Finally, the presence of GW0742 increases the levels of antiapoptotic protein Bcl-2 during oxidative stress.Our results suggest that the activation of PPARα and PPARβ /δ protects the heart from oxidative stress. The protective mechanism is mediated through the inhibition of oxygen free radicals, the increase of the protein levels of the anti-apoptotic Bcl-2 and finally through the inhibition of MMP-2 and MMP-9.