velikost textu

Antioxidant system in hypoxic heart

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:
Antioxidant system in hypoxic heart
Název v češtině:
Antioxidační systém v hypoxickém srdci
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Dita Kašparová
Školitel:
RNDr. Jitka Žurmanová, Ph.D.
Oponenti:
doc. RNDr. Martin Kalous, CSc.
doc. PharmDr. Petr Babula, Ph.D.
Id práce:
91258
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra fyziologie (31-152)
Program studia:
Fyziologie živočichů (P1521)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
27. 9. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
srdce, hypoxie, potkan, kardioprotektivní mechanismy, oxidační stres
Klíčová slova v angličtině:
myocardium, hypoxia, rat, kardioprotective mechanism, oxidative stress
Abstrakt:
Abstrakt Kardiovaskulární onemocnění, zejména akutní infarkt myokardu, je celosvětově nejčastější příčinou úmrtí. Je známo, že adaptace na chronickou hypoxii zvyšuje odolnost srdeční tkáně vůči ischemicko-reperfuznímu (I/R) poškození. Reaktivní formy kyslíku (ROS) hrají důležitou signální roli při aktivaci protektivních drah během I/R, ačkoli přebytek ROS během reperfúze vede k poškození srdeční tkáně. Vzhledem k tomu, že buněčný antioxidační systém je zodpovědný za udržování redoxní homeostázy, bylo cílem této práce analyzovat vztah mezi tolerancí myokardu k I/R poškození a regulací hlavních složek antioxidačních systémů, souvisejících transkripčních faktorů a jejich cílových genů v protektivních a neprotektivních režimech chronické hypoxie. Prokázali jsme rozdíly v kardioprotektivním fenotypu u potkanů vystavených třem režimům chronické hypoxie (FiO2 0,1; 3 týdny). Adaptace na kontinuální (CNH) a intermitentní (CNH-8; 8h/den) režim hypoxie zvýšila rezistenci myokardu k I/R poškození, zatímco 1-hodinové denní přerušení hypoxické adaptace (INH-23) zrušilo kardioprotektivní účinek a snížilo poměr redukovaného a oxidovaného glutathionu (GSH/GSSG). Oba kardioprotektivní režimy významně zvýšily expresi mRNA mitochondriálních antioxidantů (manganová superoxid dismutáza, MnSod; glutathion reduktáza, Gsr; thioredoxin, Txn2; thioredoxin reduktáza, Txnrd2) a cytosolické isoformy peroxiredoxinu (Prx2). Naproti tomu INH-23 zvýšil pouze Prx5, což nebylo dostatečné k indukci kardioprotektivního fenotypu. Analyzovali jsme také kardioprotektivní režim silné intermitentní hypobarické hypoxie (IHH-8; 7 000 m, 8 h/den, 5 týdnů), která překvapivě nestimulovala většinu antioxidačních enzymů. Zvýšené byly pouze antioxidanty související s metabolismem železa a TXN1. Zajímavým zjištěním bylo, že došlo k aktivaci prozánětlivých transkripčních faktorů a cytokinů. Můžeme konstatovat, že antioxidanty spojené s mitochondriemi přispívají k modulaci kardioprotektivního fenotypu způsobeného adaptací na chronickou dobře tolerovatelnou normobarickou hypoxii. Na druhé straně, antioxidační systém není schopen kompenzovat oxidační stres vyvolaný silnou intermitentní hypobarickou hypoxií. Dochází tedy k aktivaci jiných signálních drah navozujících ochranu myokardu před I/R poškozením.
Abstract v angličtině:
Abstract The cardiovascular disease, particularly acute myocardial infarction, is the most common cause of death worldwide. It is well documented that adaptation to chronic hypoxia increases resistance to ischemia-reperfusion (I/R) injury in heart tissue. Reactive oxygen species (ROS) play an important signalling role by the activation of the protective pathways during I/R, although, the excess of ROS during reperfusion leads to cardiac tissue injury. As the cellular antioxidant system is responsible for the maintenance of redox homeostasis, the main aim of this thesis was to investigate the relationship between myocardial tolerance to I/R injury and regulation of main components of antioxidant systems, related transcription factors and their target genes in protective and non- protective regimens of chronic hypoxia. We found differences in cardioprotective phenotype in rats exposed to three regimens of chronic normobaric hypoxia (FiO2 0.1, 3 weeks). The adaptation to continual (CNH) and intermittent (CNH-8; 8 h/day) regimen of hypoxia increased myocardial resistance to I/R damage, whereas 1-hour daily interruption of hypoxic adaptation (INH-23) abolished cardioprotective effect and decreased the ratio of reduced and oxidized glutathione (GSH/GSSG). Both cardioprotective regimens significantly increased mRNA expression of mitochondrial antioxidants (manganese superoxide dismutase, MnSod; glutathione reductase, Gsr; thioredoxin, Txn2; thioredoxin reductase, Txnrd2) and cytosolic isoform of peroxiredoxin (Prx2). Contrary to that, INH-23 increased only Prx5, which was not sufficient to induce cardioprotective phenotype. We also analysed cardioprotective regimen of severe intermittent hypobaric hypoxia (IHH-8; 7,000 m, 8h/day, 5 weeks) which surprisingly did not stimulate most of antioxidant enzymes. Only antioxidants related to the metabolism of iron and TXN1 were elevated. Interestingly, we observed activation of pro-inflammatory transcription factors and cytokines. We can conclude that antioxidants associated with mitochondria contribute to the modulation of the cardioprotective phenotype conferred by adaptation to chronic well tolerable normobaric hypoxia. On the other hand, the antioxidant system is not able to compensate oxidative stress induced by severe hypobaric hypoxia. Therefore, other signalling pathways promoting myocardial protection against I/R injury are activated.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Dita Kašparová 3.39 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Dita Kašparová 120 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Dita Kašparová 116 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Dita Kašparová 984 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Martin Kalous, CSc. 487 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. PharmDr. Petr Babula, Ph.D. 446 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 129 kB