velikost textu

Mechanismus vlivu hypoxie na fetoplacentární cévní řečiště

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Mechanismus vlivu hypoxie na fetoplacentární cévní řečiště
Název v angličtině:
The mechanism of The Influence of Hypoxia on The Fetoplacental Vascular Bed
Typ:
Disertační práce
Autor:
MUDr. Vít Jakoubek
Školitel:
prof. RNDr. Václav Hampl, DrSc.
Oponenti:
Doc. MUDr. Petr Zoban, CSc.
Prof. MUDr. Martin Vízek, CSc.
doc. MUDr. Zbyněk Straňák, CSc.
Id práce:
78320
Fakulta:
2. lékařská fakulta (2.LF)
Pracoviště:
Ústav fyziologie (13-710)
Program studia:
Fyziologie a patofyziologie člověka (P5106)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
10. 9. 2009
Výsledek obhajoby:
prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
Placentární hypoxie je všeobecně považována za jeden z hlavních faktorů při rozvoji mnoha perinatálních a neonatálních patologií jako např. intrauterinní růstové retardace plodu (IUGR) nebo preeklampsie. V této disertační práci jsme se proto snažili najít alespoň částečné řešení tohoto problému odpovědí na otázku, jak akutní a chronická hypoxie ovlivňuje fetoplacentární cévní řečiště. Na rozdíl od cév v celém těle (kromě plicního cévního řečiště), fetoplacentární cévy reagují na akutní hypoxii vasokonstrikcí (HFPV). Tímto mechanismem je přesměrováván tok krve z méně oxygenovaných okrsků tkáně do oblastí, které jsou zásobeny kyslíkem lépe. Již je známo, že hypoxie inhibuje draslíkové kanály a tím působí depolarizaci hladkého svalu fetoplacentární cévy. Předpokládáme, že tato hypoxií navozená depolarizace má za následek otevření napěťově řízených vápníkových kanálů a influx vápenatých iontů do buňky, což způsobí vasokonstrikci. Naši první studii jsme prováděli na preparátu dvojitě perfundovaného kotyledonu lidské placenty, které jsme získávali okamžitě po nekomplikovaných spontánních porodech nebo elektivních císařských řezech. Preparát byl perfundován Krebsovým roztokem s dextranem a meklofenamátem a probubláván směsí plynů s 40% O2, 5% CO2 a 55% N2. Srovnávali jsme HFPV, kterou jsme navodili změnou složení probublávající směsi na 0% O2+5%CO2+95%N2, mezi kotyledony, které byly perfundovány roztokem s přidaným blokátorem napěťově řízených vápníkových kanálů typu L, nifedipinem, a těmi, kterým bylo do perfuzátu přidáno pouze rozpouštědlo dimethylsulfoxid (DMSO). Zatímco rozpouštědlo nijak nezmenšilo velikost HFPV, podání relativně malé dávky nifedipinu (1nM) vasokonstrikci kompletně zablokovalo. Naším závěrem tedy je, že aktivace vápníkových kanálů typu L je zásadní součástí mechanismu HFPV. Nicméně, pro rozvoj shora zmíněných onemocnění je pravděpodobně více důležitější chronická než akutní hypoxie. Cílem naší druhé studie bylo objasnit vliv chronické hypoxie na fetoplacentární cévní odpor a též na reaktivitu tohoto řečiště. Protože by bylo eticky nepřijatelné provádět takovýto výzkum na stejném preparátu jako předchozí pokusy, museli jsme užít zvířecí model- dvojitě perfundovanou placentu laboratorního potkana. Vystavili jsme březí samice normobarické 10% hypoxii během posledního týdne z celkem 3 týdenní březosti. Den před předpokládaným termínem porodu byly samice anestezovány. Jedna placenta byla dvojitě perfundována (z fetální i mateřské strany) Krebsovým roztokem , který byl probubláván směsí plynů s 21%O2+5%CO2+74%N2. Pro posouzení odporových vlastností fetoplacentárních cév jsme provedli měření vztahu tlak-průtok (P/Q), kdy jsme postupně zvyšovali rychlost perfuze po krocích 0,2 ml/min. Abychom získali základní přehled o reaktivitě cév, podali jsme do fetálního perfuzního okruhu angiotenzin II ve třech zvyšujících se dávkách a následně provedli dva hypoxické stimuly změnou probublávajících plynů na směs s 0% O2+5%CO2+95%N2. P/Q křivky byly u hypoxických placent signifikantně na vyšších tlacích. Podání vasodilatační látky, nitroprusidu sodného, v obou skupinách na tyto křivky nemělo vliv. Reaktivita na angiotensin II byla zvýšena u chronicky hypoxických placent. Závěr této studie tedy je, že chronická hypoxie zvyšuje fetoplacentární cévní odpor, který není ovlivnitelný vasodilatačními látkami a zvyšuje placentární vasokonstrikční reaktivitu jak při podání angiotensinu II tak po akutním hypoxickém stimulu.
Abstract v angličtině:
Summary Placental hypoxia is commonly considered to play an important role in the development of several perinatal and neonatal diseases such as intrauterine growth retardation (IUGR) or preeclampsia. In this disertation we therefore tried to (at least partially) solve this problem by answering the question how do acute and chronic hypoxia affect fetoplacentar vasculature. Unlike all vascular beds with the exception of the pulmonary circulation, fetoplacental vessels respond to acute hypoxia with vasoconstriction ( HFPV). This mechanism presumably diverts blood flow from poorly oxygenated areas towards regions with better O2 supply. We already know, that hypoxia inhibits potassium channels and thus causes depolarization in fetoplacental vascular smooth muscle. We propose that this hypoxia-induced depolarization leads to vasoconstriction by activating voltage- dependent calcium (Ca) channels and Ca influx. We performed our first experiment on the preparation of dually perfused cotyledon of the human placenta, which we gained immediately after uncomplicated spontaneus deliveries or elective caesarian sections. The preparation was perfused with Krebs´ saline with dextran and meclophenamate and gased with 40% O2, 5% CO2 a 55% N2. We compared HFPV, which was elicited by changing gasing of the perfusate to the mixture with 0% O2+5%CO2+95%N2, between isolated perfused human cotyledons treated with an inhibitor of L- type channels, nifedipine, and preparations receiving only vehicle. While the solvent (diluted DMSO) had no inhibitory effect on HFPV, the hypoxic responses were completely abolished, even by a relatively low dose of nifedipine (1 nM). We conclude that activation of L-type Ca channels is an essential part of HFPV. However, for the development of the diseases mentioned above, chronic rather than acute hypoxia is likely to play a role, and the effects of chronic hypoxia on the placental vascular bed is not well known. The aim of the second study was to evaluate the influence of chronic hypoxia on the fetoplacental vascular resistance and reactivity to vasoconstrictor stimuli. Because it would be ethically impossible to use the same preparation as in the previous experiment for this research, we had to use an animal model- dually perfused rat placenta. We exposed rats to normobaric hypoxia (10% O2) during the last week of the 3-week pregnancy. One day before the expected date of delivery, they were anesthetized. One placenta was dually perfused (from both the maternal and fetal side) with Krebs’ saline and gased with 21%O2+5%CO2+74%N2. To characterize fetoplacental resistive properties, the pressure-flow relationship (P/Q) was evaluated by measuring perfusion pressure while increasing flow rate in 0.2 ml/min steps. To asses vascular reactivity we administred three increasing doses of angiotensin II to the fetal circuit and then perfomed two hypoxic challenges (gassing the perfusate with 0% O2+5%CO2+95%N2). The P/Q lines were significantly shifted towards higher pressures in the hypoxic rats but unaltered by a high dose of a vasodilator, sodium nitroprusside, in either group. The reactivity to angiotensin II was increased in placentas from hypoxic rats as compared to normoxic controls. The vasoconstrictor responses to acute hypoxic challenges were also higher in hypoxic rats. We conclude that chronic hypoxia causes elevation of fetoplacental vascular resistence refractory to vasodilators and increases fetoplacental vasoconstrictor reactivity both to angiotensin II and acute hypoxic challenges.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce MUDr. Vít Jakoubek 376 kB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce MUDr. Vít Jakoubek 54 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky MUDr. Vít Jakoubek 71 kB
Stáhnout Posudek oponenta Doc. MUDr. Petr Zoban, CSc. 3.58 MB
Stáhnout Posudek oponenta Prof. MUDr. Martin Vízek, CSc. 17 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. MUDr. Zbyněk Straňák, CSc. 736 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 547 kB