Cardiac ischemic tolerance in rats subjected to adaptation to chronic hypoxia and physical exercise: the role of TNF-alpha.

Abstract

Kardiovaskulární choroby jsou zodpovědné za více než 50% celkové úmrtnosti a proto patří mezi nejvýznamnější rizikové faktory zdraví. Ischemická choroba srdeční patřící mezi ně je hlavní příčinou úmrtnosti vůbec. Z celého spektra různých kardioprotektivních fenoménů jsme si vybrali: 1) adaptaci na chronickou normobarickou hypoxii (CNH) jako tradiční experimentální model používaný v naší laboratoři a 2) protektivní efekt fyzické zátěže, který v posledních letech představuje slibný a klinicky významný protektivní mechanismus. Disertační práce je založena na dvou publikacích. Cílem první studie bylo charakterizovat expresi hlavního prozánětlivého cytokinu, TNF-α, v srdcích potkanů adaptovaných na chronickou normobarickou hypoxii (CNH). Chronické podávání inhibitoru TNF-α, infliximabu, bylo použito pro upřesnění role TNF-α v CNH. Ukázali jsme, že zvýšená hladina TNF-α v srdci během adaptace na CNH se podílela skrz svůj receptor TNFR2 a jaderný faktor κB na aktivaci protektivní redoxní signalizace se zvýšenou antioxidační ochranou. Tato adaptativní cesta se účastní protektivního efektu CNH na snížení velikosti infarktu myokardu. Cílem druhé studie bylo zjistit, zda fyzická zátěž a CNH mohou mít aditivní účinek v ochraně potkaního srdce. Zjistili jsme, že jak CNH tak i fyzická zátěž snižují velikost...

Cardiovascular diseases represent the most important health risk factors because they are responsible for more than 50% of total mortality. Among them, the ischemic heart disease is leading cause of mortality. From the whole spectrum of different cardioprotective phenomena we have selected: 1) adaptation to chronic normobaric hypoxia (CNH) as the traditional experimental model in our laboratory area and 2) protective effect of exercise which in recent years represents promising and clinically relevant protective mechanism. The whole thesis is based on two studies. Aim of the first study was to characterize the expression of the main pro-inflammatory cytokine, TNF-α, in hearts of rats adapted to CNH. Chronic TNF-α inhibition by infliximab was used for discovering of certain role of TNF-α in CNH. We showed that increased myocardial level of TNF-α during adaptation to CNH was contributed via its receptor TNFR2 and nuclear factor κB-dependent activation of protective redox signalling with increased antioxidant defence. This adaptive pathway participates on the infarct size-limiting effect of CNH. Aim of the second study was find out whether exercise training and CNH could play synergy in cardiac protection in rats model. We reported that CNH and exercise reduced infarct size but their combination...