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

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...

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...