Izolované kardiomyocyty jako model pro studium signálních drah kardioprotekce vyvolané chladem

Abstract

Ischemicko-reperfuzní (I/R) poškození myokardu patří mezi hlavní příčiny srdečního selhání a hledání způsobů, jak posílit jeho endogenní rezistenci, zůstává prioritou experimentální kardiologie. Tato diplomová práce se zabývala úlohou signálních drah JAK/STAT, p38 MAPK a MEK/ERK v procesu přežití kardiomyocytů v modelu subakutní sedmidenní chladové aklimace (7D). Kauzální role jednotlivých drah byla ověřena pomocí selektivních farmakologických inhibitorů (AG490, SB203580, AS703026, ASN007) na izolovaných kardiomyocytech z dospělých samců potkanů kmene Wistar. Kardiomyocyty byly vystaveny protokolu ischemie a reperfuze (I/R) pomocí multireaderu Cytation 5. Sedmidenní chladová aklimace vedla ke zvýšené odolnosti kardiomyocytů, která se projevila vyšší viabilitou po I/R protokolu proti neaklimovaným kontrolám. Analýza signálních drah ukázala, že aklimované buňky jsou méně závislé na reaktivní aktivaci drah MEK/ERK a p38 MAPK během reperfuze, což naznačuje jejich endogenní útlum již v průběhu adaptace, zatímco blokáda JAK/STAT dráhy měla odlišný efekt. Získané poznatky o redistribuci signálních proteinů přispívají k pochopení plasticity srdeční tkáně a mohou sloužit jako podklad pro identifikaci nových cílů farmakologické kardioprotekce. Klíčová slova: chladová aklimace, ischemicko-reperfuzní...

Ischemia-reperfusion (I/R) injury of the myocardium is among the leading causes of heart failure, and identifying ways to strengthen its endogenous resistance remains a priority in experimental cardiology. This diploma thesis investigated the role of the JAK/STAT, p38 MAPK, and MEK/ERK signaling pathways in cardiomyocyte survival using a model of subacute seven-day cold acclimation (7D). The causal role of each pathway was verified using selective pharmacological inhibitors (AG490, SB203580, AS703026, ASN007) in isolated cardiomyocytes from adult male Wistar rats, in which ischemia and reperfusion were simulated by combining hypoxia with limited glucose availability followed by reoxygenation. Seven-day cold acclimation increased cardiomyocyte resistance to I/R injury, with the acclimated group showing higher viability comparing to non-acclimated controls. Analysis of signal transduction showed that acclimated cells were less dependent on the activation of the MEK/ERK and p38 MAPK pathways induced by reperfusion, suggesting that endogenous suppression of these pathways occurs during adaptation. Blocking the JAK/STAT pathway had a different effect. These findings on the redistribution of signaling proteins contribute to a deeper understanding of cardiac plasticity and may serve as a basis for...