A szívizom intracelluláris kalcium homeosztázisának szabályozása diabéteszes kardiomiopátiában = Intracellular calcium handling of the heart in diabetic cardiomyopathy

Ivanics, Tamás and Kollai, Márk and Koller, Ákos and Ligeti, László and Pankotai, Eszter (2010) A szívizom intracelluláris kalcium homeosztázisának szabályozása diabéteszes kardiomiopátiában = Intracellular calcium handling of the heart in diabetic cardiomyopathy. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 61694_ZJ1.pdf Download (705kB)

Abstract

A diabétesz mellitusz (DM) egyik súlyos szövődménye a csökkent szívizom funkció, kardiomiopátia. Ennek hátterében a szívizomsejtek Ca2+i homeosztázisának zavara állhat. Pályázatunk fő célkitűzése a 2. típusú diabétesz mellitusz során kialakuló szívizom Ca2+i homeosztázis zavarok vizsgálata volt különböző perfundált patkány és egér szív modellekben. Kísérleti rendszerünkben az aktuális szívpumpa funkció hemodinamikai paramétereit és a Ca2+i homeosztázist jellemző, ún. Ca2+i-tranzienst egyidejűleg vizsgáltuk, ezáltal a kontrakciós tevékenység változásait a háttérben álló Ca2+i fluxusok ismeretében értelmeztük. Eredményeink szerint a csökkent szívfunkció hátterében a szarkoplazmatikus retikulum (SR) Ca2+ raktározó és felszabadító működésének károsodása állhat. Továbbá, a manifeszt kardiális diszfunkciót megelőzően már sérül az SR Ca2+ pumpájának (SERCA2a) működése. Ennek a diszfunkciónak a mechanizmusa lehet a SERCA2a posztranszlációs modifikációja vagy a membránkörnyezet kedvezőtlen változása. A funkciózavar ellensúlyozására a diabéteszes szívekben a SERCA2a fehérje fokozott expressziója következik be. A hipoxiás tűrőképességet vizsgálva megállapítottuk, hogy a diabéteszes szívben a SERCA2a diszfunkció miatt csökkent Ca2+i szekvesztráció hipoxiára fokozottan érzékeny, amely oxigénhiányos állapotokban a Ca2+i szint túlzott mértékű emelkedését okozhatja. Eredményeink hozzájárulhatnak a diabéteszes kardiomiopátia patomechanizmusának részletesebb megértéséhez. | One of the serious complications of diabetes mellitus (DM) is decreased myocardial function, cardiomyopathy, which is probably underlined by disturbances of Ca2+i homeostasis of the cardiomyocytes. The main goal of this project was to delineate pathological changes of myocardial Ca2+i handling in type 2 DM using different isolated, perfused rat and mouse heart models. Our experimental setup enabled the concomitant measurement of the hemodynamic parameters of actual heart pump function and the Ca2+i-transient characterizing myocardial Ca2+i homeostasis. This way disturbances in contractile activities of the heart could be assessed in view of background Ca2+i fluxes. Our results show that disturbances of Ca2+ sequestration and release by the sarcoplasmic reticulum (SR) underlie contractile abnormalities of the heart. Furthermore, the normal operation of the Ca2+ pump of the SR (SERCA2a) progressively deteriorates prior to manifestation of cardiac dysfunction the mechanism of which could be related to posttranslational modifications of SERCA2a or unfavorable alterations in the surrounding membrane composition. SERCA2a protein expression increases to counteract functional disturbances. Decreased Ca2+ sequestration by SERCA2a dysfunction in the diabetic heart has augmented sensitivity to hypoxia. This enhanced sensitivity could lead to Ca2+i overload when O2 is in short supply. These results may lead to the better understanding of the pathomechanisms of diabetic cardiomyopathy.

Actions (login required)

Edit Item