Myocardial tolerance to ischemia/reperfusion injury - possible protective mechanisms

Abstract

Ischemická choroba srdeční představuje hlavní příčinu mortality v České republice a v dalších ekonomicky vyspělých zemích světa. Účinky ischemické choroby srdeční bývají připisovány patologickým změnám vyvolaným její akutní formou, infarktem myokardu. Tato disertační práce se pokusila přispět k celosvětové snaze o hlubší porozumění mechanismů, které by dokázaly ochránit srdce před důsledky ischemicko/reperfuzního (I/R) poškození. Disertační práce je založena na čtyřech publikacích - zatímco první tři jsou přijaté do tisku, čtvrtá se nachází v recenzním řízení. V první studii jsme prokázali úlohu oxidu dusnatého (NO) v mechanismu účinku chronické hypoxie (CH). Zjistili jsme, že exogenně zvýšená dostupnost NO stejně jako inhibice fosfodiesterázy typu 5 vede ke zvýšené ischemické toleranci srdcí normoxických i chronicky hypoxických potkanů. Účinky obou zásahů nebyly aditivní, což napovídá o zapojení signalizace spojené s NO v kardioprotektivním účinku CH. Druhá studie pokračovala ve studiu molekulárních mechanismů spojených s kardioprotekcí vyvolanou CH. Ukázali jsme, že protektivní efekt CH na velikost infarktu je spojen se zvýšenou koncentrací tumor nekrotizujícího faktoru alfa (TNF-α) a TNF-α receptoru R2. Ve třetí studii jsme sledovali účinek dexrazoxanu (DEX), dosud jediného klinicky schváleného...

Ischemic heart disease is the leading cause of death and disability worldwide. The effects of ischemic heart disease are usually attributable to the detrimental effects of acute myocardial ischemia/reperfusion (I/R) injury. The aim of the thesis was to contribute to current effort to clarify the basis of mechanisms that could save the heart from I/R injury. The whole thesis is based on four studies; while the first three are published, the fourth one has been under revision. In the first study, we proved the involvement of nitric oxide (NO) in the cardioprotective mechanism of chronic hypoxia (CH). We described that exogenously increased availability of NO as well as inhibition of phosphodiesterase type 5 led to increased myocardial tolerance of normoxic and chronically hypoxic rats. The effects of both interventions were not additive, suggesting that NO is included in cardioprotective signaling of CH. Second study continued in investigating molecular mechanisms underlying cardioprotection induced by CH. We showed that infarct size-limiting effect of adaptation to CH was accompanied by increased myocardial concentration of tumor-necrosis factor alpha (TNF-α) and TNF-α receptor R2. In the third study, we examined the effect of dexrazoxane (DEX), the only clinically approved drug against...