Διερεύνηση του ρόλου του καμφενίου στην προστασία της καρδιάς κατά την ισχαιμία/ επαναιμάτωση
Creators: name: Αναγνωσστοπούλου, Μαρία Λεωνίδα
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Καμφένιο
Καρδιοπροστατευτική επίδραση στην ισχαιμία/ επαναιμάτωση
Αντιοξειδωτικά ένζυμα
Camphene
Cardioprotective role during ischemia/ reperfusion
Antioxidant enzymes

description: Η ισχαιμική νόσος του μυοκαρδίου αποτελεί μια από τις κύριες αιτίες θανάτου στις ανεπτυγμένες χώρες, με την ανάγκη για εύρεση νέων θεραπευτικών παρεμβάσεων να είναι επιτακτική. Το καμφένιο είναι ένα δικυκλικό μονοτερπένιο που εμπεριέχεται στο αιθέριο έλαιο πολλών φυτών, με αντιοξειδωτική, αντιμικροβιακή και αντιφλεγμονώδη δράση, ενώ μελέτες δείχνουν τον ενεργό του ρόλο στη μείωση των τριγλυκεριδίων, της ολικής χοληστερόλης και της LDL χοληστερόλης του πλάσματος σε ένα μοντέλο υπερλιπιδαιμικών θηλυκών επίμυων. Σκοπός της παρούσας εργασίας αποτελεί η διερεύνηση της πιθανής καρδιοπροστατευτικής επίδρασης του καμφενίου σε ένα μοντέλο ισχαιμίας /επανεμποτισμού της καρδιάς καθώς και ο προσδιορισμός του πιθανού μηχανισμού δράσης του. Δημιουργούνται, έτσι, 3 ομάδες ζώων (θηλυκών επίμυων), τα ζώα μάρτυρες (CONTROL) στα οποία δεν χορηγείται καμφένιο και η καρδιά υφίσταται μόνο σταθεροποίηση 15 λεπτών, στα ζώα IR στα οποία επίσης δεν χορηγείται καμφένιο και η καρδιά υφίσταται ισχαιμία 30 λεπτών και επανεμποτισμό διάρκειας 40 ή 120 λεπτών και τα ζώα IR+CAM στα οποία χορηγείται το καμφένιο εφάπαξ σε (30μg/g βάρους ζώου) και η καρδιά υποβάλλεται αντίστοιχα σε ex vivo ισχαιμία και επανεμποτισμό, 24 ώρες μετά τη χορήγηση. Αρχικά προσδιορίζεται το μέγεθος του εμφράγματος το οποίο είναι σημαντικά μικρότερο στα ζώα στα οποία είχε χορηγηθεί καμφένιο σε σχέση με την ομάδα IR και μετράται η δραστικότητα του ενζύμου LDH, ενός έμμεσου δείκτη κυτταρικής νέκρωση, η οποία εμφανίζεται επίσης μειωμένη στα δείγματα της ομάδας IR+CAM, υποδηλώνοντας την περιορισμένη κυτταρική νέκρωση στην καρδιά των ζώων έπειτα από χορήγηση καμφενίου. Για να διερευνηθεί η πιθανή αντιοξειδωτική επίδραση του καμφενίου, μετράται η δραστικότητα των αντιοξειδωτικών ενζύμων, καταλάση (CAT), δισμουτάση του υπεροξειδίου (SOD), υπεροξειδάση της γλουταθειόνης (GPx) και αναγωγάση της γλουταθειόνης (GR), ενώ ο ρόλος του στην απόπτωση διερευνάται προσδιορίζοντας τα επίπεδα έκφρασης της αντιαποπτωτικής πρωτεΐνης Bcl-2. Κατά την ισχαιμία και τον επανεμποτισμό, αλλάζει η δραστικότητα των αντιοξειδωτικών ενζύμων, με τις CAT SOD και GR να είναι σημαντικά μειωμένες, ενώ η GPx σημαντικά αυξημένη στα δείγματα IR σε σχέση με τα δείγματα των ζώων μαρτύρων (CONTROL). Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το καμφένιο συμβάλλει στην προστασία από το οξειδωτικό στρες που προκαλείται κατά την ισχαιμία/επανεμποτισμό επαναφέροντας τα επίπεδα δραστικότητας τoυ ενζύμου SOD, υποδηλώνοντας τη μείωση του οξειδωτικού στρες, ενώ η μείωση των επιπέδων δραστικότητας της GPx, υποδηλώνουν και μείωση της υπεροξείδωση των λιπιδίων. Παράλληλα, τα επίπεδα έκφρασης της πρωτεΐνης Bcl-2 δείχνουν μια τάση αύξησης παρουσία καμφενίου. Συμπερασματικά, το καμφένιο φαίνεται ότι προστατεύει την καρδιά από τις βλάβες της ισχαιμίας/επανεμποτισμού αλλά περαιτέρω έρευνα είναι απαραίτητη για την πλήρη αποσαφήνιση του μηχανισμού δράσης του.
description: Myocardial ischemic disease is one of the leading causes of death in the developed countries and it is essential to find new therapeutic interventions. Camphene is a bicyclic monoterpene contained in the essential oil of many plants, with antioxidant, antimicrobial and anti-inflammatory action. Recent studies show an active role in reducing triglycerides, total cholesterol and plasma LDL cholesterol in a model of hyperlipidemic female rats. The aim of this study is to investigate the possible cardioprotective effect of camphene in an ischemia/reperfusion heart model and the investigation of the possible mechanism of action. Female rats are randomly divided into 3 groups. The first group, the control animals, are not treated with camphene and the stabilization of the heart lasts 15 minutes. The second group, the IR animals, also not treated with camphene, in which the heart is subjected to ischemia for 30 minutes and reperfusion for 40 or 120 minutes. The third group, IR+CAM animals, in which a single dose of camphene is administered (30 μg/g animal weight) and the heart is subjected to ex vivo ischemia/reperfusion after 24 hours. Initially the infarct size is determined, which is significally smaller in the animals treated with camphene in comparison with the IR group. In addition, the enzyme activity of LDH is measured. LDH is an indirect indicator of cell necrosis that also appears to be reduced in the IR+CAM group samples suggesting limited cell necrosis in the heart of the animals after the administration of camphene. To investigate the possible antioxidant effect of camphene, the activity of the antioxidant enzymes, catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) and glutathione reductase (GR) is measured, while its role in apoptosis is investigated by determining the expression level of antiapoptotic Bcl-2 protein. During ischemia and reperfusion different activity of antioxidant enzymes is observed. CAT SOD and GR are significally reduced, while GPx is significally increased in IR samples in comparison with the control animals. The results show that camphene contributes to the protection from ischemia/ reperfusion induced oxidative stress by restoring the levels of SOD activity, suggesting the reduction of oxidative stress, while the reduction of GPx enzyme activity suggest the reduction of lipid peroxidation. In addition, the expression levels of Bcl-2 protein were increased in the presence of camphene. In conclusion, camphene appears to protect the heart from ischemia/reperfusion damage but further research is necessary to completely clarify the mechanism of action.