Kardioprotektivní úloha adaptací na hypoxii a chlad: Konexin 43 a hexokináza 2

Abstract

Ventrikulárne arytmie sú hlavnou príčinou úmrtí v celosvetovom meradle. Zvýšený výskyt arytmií v srdci cicavcov je sprevádzaný remodeláciou bunkovej distribúcie gap junction kanálov tvorených hlavne konexínom 43 (Cx43). V poslednej dobe sa preukazuje významný vplyv mitochondrií a ich asociácia s arytmogenézou. Za rôznych patologických stavov dochádza k zmene v expresii a/alebo distribúcii Cx43 v závislosti na fosforylačnom stave. Taktiež dochádza k zmene asociácie hexokinázy s mitochondriami, ktorá tak znižuje pravdepodobnosť aktivácie apoptózy. Adaptácia na intermitentnú hypobarickú hypoxiu potencuje endogénne ochranné cesty redukujúce výskyt ventrikulárnych arytmií, zatiaľ čo kontinuálna normbarická hypoxia tento efekt nemá. Ďalším študovaným modelom je aklimatizácia na chlad, ktorá je známa priaznivými účinkami na ľudské zdravie už niekoľko desaťročí. Avšak štúdie na srdci na týchto modeloch vo vzťahu ku Cx43 chýbajú. Naším cieľom bolo určiť expresiu Cx43, fosforylovaného Cx43 (p-Cx43) a hexokinázy (HK1, HK2), a ich distribúciu v kardiomyocytoch. Okrem toho bola analyzovaná expresia Cx43 upstream kináz, proteínkinázy A, proteínkinázy G, kazeínkinázy 1 v normoxických a hypoxických ľavých komorách potkanov spolu s distribúciou Cx43 počas krátkej ischémie a reperfúzneho poškodenia. Samce potkanov...

Ventricular arrhythmias are the main cause of death worldwide. An increased incidence of arrhythmias in the heart of mammals is accompanied by a remodeling of the cellular distribution gap between the channels of mainly connexin 43 (Cx43). Recently has been demonstrated significant effect of mitochondria and their association with arrhythmogenesis. Various pathological conditions alter the expression and / or distribution of Cx43, depending on the phosphorylation status. but also on altering the association of hexokinase with mitochondria, which reduces the likelihood of apoptosis activation. Adaptation to intermittent hypobaric hypoxia potentiates endogenous pathways reducing the incidence of ventricular arteries, whereas continuous normobaric hypoxia does not have this effect. Another studied model is cold acclimatization, which has been known for several decades by known effects on human health. However, the heart study of these models in relation to Cx43 is missing. Our goal was to determine the expression of Cx43, phosphorylated Cx43 (p-Cx43) and hexokinase (HK1, HK2) and their distribution in cardiomyocytes. In addition, the expression of Cx43 upstream kinases, protein kinase A, protein kinase G, casein kinase 1 in normoxic and hypoxic left ventricles of rats, along with Cx43 distribution...