velikost textu

Myocardial cell signaling in spontaneously hypertensive rats with transgenic and congenic expression of CD36

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:
Myocardial cell signaling in spontaneously hypertensive rats with transgenic and congenic expression of CD36
Název v češtině:
Buněčná signalizace v myokardu spontánně hypertenzích potkanů s transgenní a kongenní expresi CD36
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Martina Klevstigová, Ph.D.
Školitel:
doc. RNDr. Olga Nováková, CSc.
Oponenti:
doc. RNDr. Martin Kalous, CSc.
MUDr. Josef Zicha, DrSc.
Id práce:
84610
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra biochemie (31-250)
Program studia:
Biochemie (P1406)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
26. 6. 2013
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
translokáza mastných kyselin ; spontánně hypertenzních potkanů; buněčná signalizace v myokardu
Klíčová slova v angličtině:
fatty acid translocase CD36; spontaneously hypertensive rats; myocardial cell signaling
Abstrakt:
ABSTRAKT Mastné kyseliny s dlouhým řetězcem (LCFA) jsou primárním zdrojem energie v myokardu. Špatné využití LCFA a glukózy může způsobit kardiovaskulární onemocnění. Více než 50% transportu LCFA do srdce je zprostředkováno translokázou mastných kyselin CD36 a porucha CD36 zhoršuje kardiovaskulární funkce. Spontánně hypertenzní potkan (SHR) má deleční variantu genu pro Cd36, která vede k omezení transportu LCFA do myocytů. Hlavním cílem této práce bylo objasnit význam funkčního CD36 ve fyziologické funkci srdce. Použili jsme dva geneticky modifikované kmeny SHR, kongenní SHR-4 a transgenní SHR-Cd36 s funkčním CD36. Tyto kmeny se liší v expresi CD36 a způsobu, kterým byly odvozeny z kmene SHR. Bylo prokázáno, že CD36 hraje roli v patogenezi inzulinové rezistence. Z tohoto důvodu jsme v srdcích SHR-4 a SHR analyzovali vliv funkčního CD36 na inzulinovou rezistenci a expresi proteinkinasy C (PKC), která se v mechanismu inzulinové rezistence také uplatňuje. Ukázali jsme, že kmen SHR-4 měl nižší koncentraci volných mastných kyselin (FFA) a triacylglycerolů (TAG) v séru, což naznačuje na zlepšení citlivosti k inzulinu. Dále měl SHR- 4 zvýšenou expresi PKC ε ve srovnání s SHR. Vysokosacharózová dieta (HSD), podávaná 14 dnů, způsobila akumulaci TAG v srdcích SHR, zatímco vedla ke zvýšení exprese PKC δ a snížení exprese PKC ε u SHR-4 potkanů. Tyto výsledky naznačují, že přítomnost CD36 u kmene SHR-4 je spojena se sníženou inzulinovou rezistencí, ve které může hrát roli PKC δ a PKC ε. Je známo, že mastné kyseliny (FA) jsou arytmogenní. Použitím SHR-Cd36 s wild-type CD36 jsme dokázali, že vložení Cd36 na genetické pozadí SHR zvyšuje závažnost a výskyt arytmií ale snižuje velikost infarktu myokardu po koronární okluzi. Dále jsme zjistili, že zvýšená arytmogeneze v SHR-CD36 je nezávislá na transportu FA do srdce, ale je dána spíše větší citlivostí signální dráhy β-adrenergních receptorů (β-AR), což bylo dokumentováno vyšší hustotou β-AR a zvýšenou expresí adenylylcyklasy a proteinkinasy A. Prokázali jsme tak, že wild-type Cd36 ovlivňuje ischemicko/reperfúzní toleranci SHR v závislost na β-AR signální dráze. Je možné konstatovat, že funkce CD36 hraje důležitou roli v různých patofyziologických podmínkách v srdci, včetně inzulinové rezistence a vzniku arytmií, které jsou závislé na jednotlivých isoformách PKC, respektive na β-AR signální dráze.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT Long-chain fatty acids (LCFA) are the primary energy source in the myocardium and an imbalance in the LCFA and glucose utilization could cause cardiovascular diseases. More than 50% of LCFA uptake by the heart is mediated by the fatty acid translocase CD36 and disruption of its function has been shown to impair cardiovascular functions. The spontaneously hypertensive rat (SHR) harbors a deletion variant of the Cd36 gene that results in reduced LCFA transport into myocytes. Therefore, the main aim of this thesis was to investigate the importance of a functional CD36 to sustain normal physiological functions of the heart. We used SHR and two genetic modified SHR strains, the congenic SHR-4 and the transgenic SHR-Cd36, with fully functional CD36. They differ in the CD36 expression and in the manner how they were derived from the SHR. CD36 has been proven to play a role in the pathogenesis of insulin resistance. Therefore we analyzed the effect of a functional CD36 on insulin resistance and protein kinase C (PKC) expression, which is known to be involved in the mechanism of insulin resistance, in the heart of SHR-4 and SHR. We showed that the SHR-4 had lower serum free fatty acids (FFA) and triacylglycerols (TAG) concentrations, indicating improved insulin sensitivity. Furthermore, SHR-4 had increased PKC ε expression when compared to the SHR. High sucrose diet (HSD), applied for 14 days, caused the accumulation of heart TAG in the SHR, while increased PKC δ and decreased PKC ε expression was found in the SHR-4. These findings suggest that CD36 in the SHR-4 is associated with reduced insulin resistance, in which PKC δ and ε may play a role. Fatty acids (FA) are known to be arrhythmogenic. Using the SHR-Cd36, with a wild- type Cd36, we proved that the insertion of Cd36 onto the SHR genome increases the severity and duration of arrhythmias but lowers the myocardial infarct size after coronary occlusion. In addition, we also showed that the higher arrythmogenesis in the SHR-Cd36 is independent of FA uptake but it is rather caused by to increased sensitivity of the β-adrenoceptors (β-AR) signaling pathway documented by higher β-AR density, increased expression of adenylyl cyclase and protein kinase A. Taken together, we proved that the wild- type Cd36 affects the ischemia/reperfusion tolerance in the SHR in β-AR signaling pathway dependent manner. It can be concluded that the CD36 function plays an important role in various pathophysiological conditions of the heart, including insulin resistance and arrhythmias, which are dependent on PKC isoforms and the β-AR signaling pathway, respectively.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Martina Klevstigová, Ph.D. 1.56 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Martina Klevstigová, Ph.D. 55 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Martina Klevstigová, Ph.D. 45 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Martina Klevstigová, Ph.D. 683 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Martin Kalous, CSc. 48 kB
Stáhnout Posudek oponenta MUDr. Josef Zicha, DrSc. 113 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 989 kB