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501

Caractérisation par IRM précoce de la synergie tPA - inhibiteur du TAFI dans un modèle d'ischémie focale thromboembolique murin / Effects of a TAFI-Inhibitor combined with sub-optimal dose of rtPA, evaluated with multimodal MRI, in a murine thromboembolic model of stroke

Durand, Anne 11 December 2013 (has links)
L'efficacité du rtPA dans le traitement de l’ischémie aigue est bien reconnue avec des effets secondaires graves nécessitant l’évaluation d’autres stratégies. Un modèle d’ischémie cérébrale focale a été décrit, réalisé par injection in situ de thrombine. Dans notre première étude, nous avons utilisé l’imagerie par résonance magnétique multimodale pour documenter les lésions et les zones de pénombre dans ce modèle. Malgré une occlusion de l’artère reproductible et une hypoperfusion marquée chez tous les sujets, une reperfusion spontanée est constatée dans 38% des cas, rendant l’IRM incontournable dans l’évaluation de ce modèle. La deuxième étude a comparé l'efficacité d’un TAFI inhibiteur seul ou en combinaison avec le rtPA à faible dose. Nous avons montré que la combinaison du TAFI inhibiteur avec le rtPA à faible dose n'est pas aussi efficace que la dose standard de rtPA, avec une tendance positive, tandis que le TAFI inhibiteur seul n'est pas efficace du tout. Le modèle thromboembolique présente un intérêt particulier dans l'évaluation des stratégies thérapeutiques associées au rtPA pour améliorer la thrombolyse, surtout lorsqu'il est évalué par un suivi longitudinal en IRM / The benefit of recombinant tissue plasminogen activator (rtPA) treatment in stroke is well known with serious side effects requiring the evaluation of alternative strategies. Injection of thrombin in the middle cerebral artery of mice has been proposed as a new model of thromboembolic stroke. In the first study, we used multiparametric Magnetic Resonance Imaging (MRI), performed immediately after thrombin injection, to document occlusion and area at risk in this model. Despite similar MCA occlusion and marked hypoperfusion, half of animals showed a cortical lesion on DWI, while the other half demonstrated no or very limited lesion. Therefore, MRI measurement of basal lesion size is required to use this animal model in therapeutic studies. The second study compared efficacy between TAFI inhibitor alone and TAFI inhibitor in combination with low-dose rtPA. In conclusion, we showed that the combination of TAFI-I with low-dose rtPA is not as effective as the standard dose of rtPA, with a positive trend, while TAFI inhibition alone is not effective at all. The present thromboembolic model is of particular interest in assessing strategies rtPA association to improve thrombolysis, especially when coupled with longitudinal MRI assessment
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Du prédiabète au diabète de type 2 : quels impacts sur la santé cardiovasculaire dans le sexe féminin ? : approche thérapeutique par le Resvératrol contre les lésions myocardiques liées à l’ischémie-reperfusion dans le diabète de type 2 / From prediabetes to type 2 diabetes : what are the impacts on cardiovascular health in the female sex ? : therapeutic approach by Resveratrol against myocardial ischemia-reperfusion injury in type 2 diabetes

Fourny, Natacha 19 April 2019 (has links)
Les femmes diabétiques de type 2 présentent un risque cardiovasculaire (CV) plus élevé que les hommes diabétiques de type 2, mais peu d’études s’intéressent au sexe féminin dans ce contexte. L’objectif de ce doctorat était i) d’étudier les altérations CV induites par le prédiabète/diabète de type 2 dans le sexe féminin ; ii) de proposer une approche thérapeutique par le Resvératrol (RSV) chez des rates diabétiques de type 2 ; et iii) d’étudier l’effet du sexe sur les modifications physiologiques induites lors d’un prédiabète et sur la tolérance myocardique à un épisode d’ischémie-reperfusion (IR). Nous avons utilisé le rat prédiabétique induit par un régime riche en graisse et en sucre (HFS), et le rat Goto-Kakizaki (GK) diabétique de type 2. Nous avons réalisé des expériences d’imagerie, de spectroscopie par résonance magnétique in vivo et ex vivo et des analyses biochimiques. Nous avons mis en évidence un épaississement et une augmentation de la perfusion myocardiques chez les femelles HFS, ainsi qu’une forte sensibilité myocardique à un épisode d’IR, impliquant un stress oxydant exacerbé. Le RSV a induit chez les femelles GK une cardioprotection en augmentant les composés riches en énergie et les protéines de la voie du monoxyde d’azote lors d’un épisode d’IR. Enfin, il n’y a pas de dimorphisme sexuel dans la tolérance myocardique à un épisode d’IR lors d’un prédiabète, bien que le régime HFS ait induit des modifications physiologiques différentes selon le sexe. En conclusion, nous avons montré que les dysfonctions endothéliale et mitochondriale jouent un rôle important dans les complications CV associées au diabète de type 2 dans le sexe féminin. / Type 2 diabetic women have a higher cardiovascular (CV) risk than type 2 diabetic men, but few studies focus on the female sex in this context. The objective of this PhD was i) to study CV alterations induced by prediabetes/type 2 diabetes in female; ii) to propose a therapeutic approach by Resveratrol (RSV) in type 2 diabetic female; and iii) to study the effect of sex on the prediabetes-induced physiological modifications and on the myocardial tolerance to ischemia-reperfusion (IR) injury. We used the prediabetic rat induced by a high-fat high-sucrose diet (HFS), and the type 2 diabetic Goto-Kakizaki rat (GK). We performed in vivo and ex vivo cardiovascular magnetic resonance imaging and spectroscopy experiments and biochemical analyses. We highlighted myocardial thickening and increased perfusion in female HFS, as well as high myocardial sensitivity to IR involving exacerbated oxidative stress. RSV treatment of female GK induced cardioprotection by increasing the high-energy compounds and the proteins of the nitric oxide pathway during IR injury. Finally, there was no sexual dimorphism in myocardial tolerance to IR injury in prediabetes, although the HFS diet induced sex-specific physiological changes. In conclusion, we have shown that endothelial and mitochondrial dysfunctions play an important role in CV complications associated to type 2 diabetes in the female sex.
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Kardioprotektion durch Postkonditionierung gesunder Rattenherzen sowie von Herzen mit kardiovaskulären Risikofaktoren: Charakterisierung der Signaltransduktion unter besonderer Betrachtung von PI3-K/Akt, mTOR, ERK1/2 und GSK-3ß

Wagner, Claudia Karin 03 November 2008 (has links)
In den ersten Versuchsreihen der hier vorliegenden Arbeit bestätigte sich, dass im in vitro Modell die klassische ischämische Präkonditionierung kardioprotektiv wirkt. Die Präkonditionierung bewirkte eine Infarktgrößenreduktion um 54 %; dies wird durch Literaturangaben bestätigt. Die Postkonditionierung dagegen, trotz drei verschiedener Postkonditionierungsprotokolle, ist am isoliert perfundierten Rattenherzen nicht protektiv. Im in vivo Rattenherz-Modell wurden die Präkonditionierung und die klinisch relevantere Postkonditionierung gegenüberstellend untersucht. Hier zeigte sich, dass die 3 Reperfusions-/Ischämiezyklen für jeweils 30 Sekunden der Postkonditionierung genauso protektiv wie die Präkonditionierung wirken. Infarktgrößen- und biochemische Untersuchungen belegen, dass hierbei die PI3-Kinase ein wichtiges Signaltransduktionselement ist, da einerseits durch die Inhibition der PI3-Kinase mittels Wortmannin die Infarktgrößenreduktion vollständig aufgehoben war und andererseits nach einer 1,5-minütigen Reperfusion eine vermehrte Phosphorylierung der Akt im Western-Blot auftrat. Des Weiteren konnte erstmals die Inaktivierung der GSK-3ß durch eine verstärkte Phosphorylierung über einen PI3-Kinase-vermittelten Signaltransduktionsweg nachgewiesen werden. Die Zugabe des spezifischen Inhibitors TDZD-8 der GSK-3ß verringert ebenfalls die Infarktgröße signifikant. Auch konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass das mammalian target of Rapamycin in der Postkonditionierung des in vivo Rattenherzens eine wichtige Rolle zu spielen scheint. Außerdem konnte neben dem PI3-Kinase/Akt-Signaltransduktionsweg auch die Beteiligung des MEK1/2-ERK1/2–Wegs als Signaltransduktionsweg der Postkonditionierung im in vivo Rattenherzen nachgewiesen werden. Erstmals wurde die Apoptose in einem in vivo Herzen nach regionaler Ischämie untersucht. Die Ergebnisse des TUNEL-Tests und der Western-Blot-Analysen zeigen eine unterdrückte Apoptose durch die Postkonditionierung. Ein weiterer Teil der vorliegenden Arbeit widmete sich der Untersuchung der Postkonditionierung in pathologischen Rattenherzen. Im Gegensatz zu gesunden Herzen schlug die Postkonditionierung in hypertrophiertem Myokardium von spontan-hypertensiven Ratten mit einer signifikant arteriellen Hypertension fehl. Diese Blockierung der Kardioprotektion zeigte sich durch die fehlende Reduzierung der Infarktgröße trotz unterschiedlicher Postkonditionierungsprotokolle (3x30’’ und 6x10’’ R/I) und unterschiedlich langer Ischämiedauern (20 und 30 Minuten). Gleichfalls war auch die Phosphorylierung der GSK-3ß aufgehoben. Als Modell des metabolischen Syndroms wurde die WOKW-Ratte untersucht. Diese Ratten entwickeln in sehr jungem Alter klassische Symptome wie Dyslipidämie, Hyperinsulinämie und Fettsucht. Wie bei der Herzhypertrophie war auch beim Modell des metabolischen Syndroms die Postkonditionierung - mit 3 Reperfusions-/ Ischämiezyklen für jeweils 30 Sekunden - blockiert. Dabei konnte weder eine Infarktgrößenreduktion noch eine vermehrte Phosphorylierung der GSK-3ß nachgewiesen werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit erlauben die Schlußfolgerung, dass das Substrat der GSK-3ß, die mPTP des Mitochondriums, eine „Schlüsselrolle“ in der Apoptose innehat - die Postkonditionierung vermindert nicht nur die Nekrose, sondern reduziert auch die Apoptose. Bemerkenswert und potentiell von klinischer Bedeutung ist die Beobachtung, dass bei Vorliegen von Risikofaktoren, wie arterielle Hypertonie und metabolischem Syndrom, solche Schutzmechanismen des Herzens aufgehoben sind. Diese Erkenntnisse sind im Hinblick auf die Therapie am Menschen von großer Bedeutung. Ob langfristig einzelne Komponenten der Signaltransduktionswege, wie PI3-Kinase, Akt, mTOR, ERK1/2 oder GSK-3ß, Angriffspunkte einer pharmakologischen Therapie sein könnten, muß in weiteren Untersuchungen geklärt werden.
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Étude de la fonction vasculaire et du remodelage cardiaque avant l’établissement de l’obésité et de la dyslipidémie chez les rats femelles Sprague-Dawley recevant une diète riche en gras

Aubin, Marie-Claude 04 1900 (has links)
No description available.
505

Characterization of microvascular stress and cell death responses triggered by renal ischemia-reperfusion injury and their roles in progressive fibrosis

Lan, Shanshan 12 1900 (has links)
L’insuffisance rénale aiguë (IRA) est une complication clinique associée à une mortalité significative. Parmi les diverses causes d'IRA, l'ischémie-reperfusion (IRI) est une étiologie importante, en particulier dans le contexte de la transplantation rénale. Les types de mort cellulaire programmée (MCP) activées dans l'IRA induite par IRI ont été étudiées par des nombreux groupes. L’atteinte tubulaire épithéliale est classiquement considérée comme le principal contributeur à l'IRA.En effet, plusieurs morts programmées de cellules tubulaires ont été démontrées dans la littérature. Cependant, les lésions endothéliales microvasculaires rénales attirent davantage l'attention en tant qu'inducteurs cruciaux de dysfonctionnement microvasculaire et de fibrose rénale progressive. Ainsi, certaines équipes de recherche, dont la nôtre a rapporté le développement de l'apoptose endothéliale rénale en association avec l’IRI. Le but de mon travail était donc de caractériser les types de mort cellulaire microvasculaires secondaires à l’IRI et leur contribution à la dysfonction rénale. Pour évaluer l'importance de l'apoptose dans l'IRA induite par IRI, nous avons utilisé un modèle murin d’IRI chez des souris caspase-3 knock-out (KO) et sauvages, avec clampage de l'artère rénale pendant 30 minutes (modèle IRA légère) ou 60 minutes (modèle IRA sévère). Dans le modèle IRA légère, notre résultat montre que la carence en caspase-3 empêche la mort apoptotique des cellules endothéliales dans toutes les phases de l'IRA, atténuant la raréfaction microvasculaire, le dépôt de collagène et la fibrose rénale. L’absence de caspase-3 favorise aussi le maintien d’une perméabilité endothéliale microvasculaire normale à long terme. Toutefois, l’invalidation de la caspase-3 aggrave la mort cellulaire tubulaire à court terme en favorisant la nécroptose, mais améliore l’homéostasie tubulaire à long terme grâce à la préservation des capillaires péritubulaires (PTCs) permettant un maintien de la perfusion tubulaire. En outre, le déficit en caspase-3 est également associé à un effet protecteur contre la raréfaction microvasculaire rénale, la fibrose rénale progressive, ainsi qu'une perméabilité endothéliale améliorée et une préservation de la fonction rénale dans le modèle d’IRA sévère. En conclusion, nos résultats démontrent l'effet crucial de l’apoptose endothéliale microvasculaire en tant qu'inducteur de dysfonctionnement microvasculaire rénal, de raréfaction microvasculaire et de fibrose rénale progressive dans la physiopathologie de l'IRA légère et sévère induite par l'IRI. Ils établissent aussi l’importance prédominante de l’atteinte microvasculaire plutôt que tubulaire épithéliale dans la prédiction de la perte de fonction rénale à long terme suite à une IRI. / Acute kidney injury (AKI) is a crucial clinical event, with increasing incidence and mortality. Among various pathogenesis of AKI, ischemia-reperfusion injury (IRI) is an important etiology, especially in the renal post-transplant scenario. The complex of programmed cell deaths (PCD) developed in IRI-induced AKI has been proven in a number of investigations. Renal tubular epithelial injury has been considered as the major contributor in AKI and multiple programmed tubular epithelial cell (TECs) deaths have been demonstrated in the literature. However, renal microvascular endothelial injury is attracting more attention as an important inducer of microvascular dysfunction and renal progressive fibrosis. Some investigators, including our team, have reported the development of renal endothelial apoptosis in the condition of ischemia. Apoptosis, a commonly known programmed cell death, has been elucidated in both renal TECs and microvascular endothelial cells (ECs) post-IRI and the activation of caspase-3 functions as the key effector of caspase-dependent apoptosis. To verify the importance of apoptosis in IRI- induced AKI, we applied the in vivo murine renal IRI model in wild-type and caspase-3 KO mice, with clamping the renal artery for 30 minutes (mild AKI model) or 60 minutes (severe AKI model). In regard to the mild AKI model, our result demonstrates that caspase-3 deficiency prevents ECs apoptotic death in all phases of AKI, attenuating microvascular rarefaction, collagen deposition, and renal fibrosis, while maintaining physical endothelial permeability in the long-term. Meanwhile, caspase-3 deletion aggravates tubular injury in the short-term by promoting TECs necroptosis but ameliorates long-term tubular injury through preserved peritubular capillaries (PTCs) function. Furthermore, caspase-3 deficiency also demonstrated a protective effect against renal microvascular rarefaction, progressive renal fibrosis, as well as enhanced endothelial permeability in the severe AKI model. Conclusively, our findings determine the crucial effect of microvascular endothelial apoptosis as an inducer of renal microvascular dysfunction, microvascular rarefaction, and progressive renal fibrosis in the pathophysiology of mild and severe AKI induced by IRI. Additionally, our results demonstrate the predominant importance of microvascular endothelial injury over tubular epithelial injury in predicting renal function loss at long-term post-IRI.
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Creating new opportunities for cardiac transplantation after circulatory death (DCD) using a novel pharmacological agent

Khalil, Khalil 12 1900 (has links)
Contexte : Au cours de la dernière décennie, le nombre de personnes en attente d’une transplantation cardiaque a augmenté d’environ 25%, tandis que le nombre de greffes effectuées chaque année est resté stable. Le taux de décès des patients en attente d’une greffe cardiaque est d’environ 15-20%. Le don d’organe suite à un décès cardiocirculatoire (DDC) est une alternative au don après décès neurologique (DDN) qui a permis d’augmenter le nombre d’organes disponibles comme les poumons, les reins et les foies. Compte tenu de la survenue d’une mort cardiovasculaire dans les protocoles DDC, le cœur est rarement greffé à cause des dommages infligés durant la période d’ischémie chaude. Notre équipe a précédemment démontré que l’utilisation du Celastrol, ainsi que notre analogue synthétique inhibiteur de la HSP90 ont des effets cardioprotecteurs, quand administrés au moment de la reperfusion dans des modèles in vitro de culture cellulaire et ex vivo dans des cœurs de rats montés sur le système de perfusion Langendorff. L’objectif est d’évaluer les mécanismes cardioprotecteurs rapides d’une nouvelle formulation de l’inhibiteur HSP90, et de comprendre l’efficacité de ce nouveau composé synthétique sur deux lignées de cellules : les cardiomyoblastes H9c2 issus de rats et les cardiomyocytes dérivés de cellules souches pluripotentes humaines (iPSC-CMs). Méthodes/Résultats : Les cellules H9c2 et iPSC-CMs ont été cultivées. La signalisation cellulaire a été analysée par western blot pour évaluer le niveau d’activation de ces différentes voies. Suite à l’optimisation des conditions pour les cellules iPSC-CMs, les deux lignées cellulaires ont été mises en condition ischémique (sans glucose, 95% N2, 5% CO2) durant la nuit, puis reperfusées, en conditions normales, avec différentes concentrations de l’inhibiteur HSP90. La viabilité cellulaire ainsi que l’ouverture des pores mitochondriaux (mPTP) ont été évaluées à l’aide de kits d’analyses, la production de radicaux libres d’oxygène à l’aide de kits de fluorescence et l’expression des ARN messagers de gènes antioxydants à l’aide de la réaction en chaîne par polymérase (PCR). Les résultats ont montré une augmentation de l’activation des voies cytoprotectrices quand les deux lignées cellulaires étaient traitées à la concentration 10-6M du composé sans stress 4 ischémique : augmentation de HO-1 and HSP-70 dans les 30 premières minutes et AKT et ERK après 1 heure de traitement et 3 heures de récupération. Contrairement à nos attentes, le traitement au moment de la reperfusion à la concentration 10-6M a montré une diminution de la viabilité des cellules, alors que la concentration 10-7M l’a augmenté. À une concentration de 10- 7M, il y a eu diminution de la production de radicaux libres comparativement au groupe témoin. Comme attendu, cette concentration a aussi démontré une diminution de l’ouverture des mPTP. Tous ces résultats ont été observés, autant dans les cellules humaines que celles de rats. Une évaluation préliminaire de l’expression des gènes antioxydants dans les cellules H9c2 a seulement montré une augmentation de l’expression des gènes CAT et HO-1. Conclusion : Notre groupe de recherche a précédemment démontré l’efficacité des composés issus du Celastrol sur la réduction des dommages myocardiques dus à la reperfusion dans les modèles d’ischémie, incluant l’infarctus du myocarde et la donation après décès cardiocirculatoire. Ces expériences ont montré les effets bénéfiques du nouveau composé synthétique sur l’expression des gènes antioxydants, et sur l’activation d’une série de voies cytoprotectrices permettant la stabilisation de la membrane mitochondriale, réduisant aussi la production de radicaux libres, et améliorant ultimement la survie cellulaire. Des études supplémentaires sont en cours afin d’améliorer la compréhension des modes d’action, des mécanismes et des dosages optimaux du médicament, ce qui nous permettra de commencer les essais sur animaux dans le but d’introduire cette molécule en clinique dans le contexte de don d’organes. / Background: During the last decade, the number of people waiting for a cardiac transplantation has increased by about 25%, while the number of yearly transplant surgeries performed has remained steady. The death rate of patients awaiting heart transplant is about 15-20%. Organ donation after circulatory death (DCD) is an alternative to donation after neurological death (DND) that has allowed to increase the number of available organs like lungs, livers, and kidneys. However, because of the cardiac death in DCD protocols, the heart is rarely used because of the injuries suffered by the warm ischemia period. Our group has previously shown that Celastrol, along with a synthetic HSP90 inhibitor analog, have cardioprotective effects when given as postconditioning agents at the moment of reperfusion in an in vitro model on cellular cultures and an ex vivo model on rat hearts mounted on a Langendorff perfusion system. The objective is to evaluate the rapid cardioprotective mechanisms of a novel formulation of the HSP90 inhibitor compound, and to understand the efficacy of this new synthetic compound on two cell lines: rat H9c2 cardiomyoblasts and human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (iPSCCMs). Methods/Results: H9c2 rat cardiomyoblasts and human iPSC-CMs were cultured. Cell signaling was analyzed by western blot to evaluate pathway activations. Both cell lines were put in ischemic conditions (no glucose, 95% N2, 5% CO2) overnight, then reperfused (normal conditions) with different concentrations of HSP90i after optimizing the human iPSC-CMs’ stress experiment. Cell viability and mitochondrial permeability transition pore (mPTP) opening were evaluated using assays, oxygen-free radical production by fluorescence assay and antioxidant gene messenger RNA expression via polymerase chain reaction (PCR). Results showed an increase in cytoprotective pathway activation when both cell lines were treated with 10-6M of the compound without any stress: HO-1 and HSP-70 in the first 30 minutes while AKT and ERK after 1 hour of treatment and 3 hours of recuperation. Interestingly, treatment with the compound at 10-6M at the moment of reperfusion showed decreased viability of the cells while 10-7M improved it. Free radical production was also decreased at a concentration of 10-7M 6 when compared to the baseline, and as expected, the compound also decreased mPTP opening. These results were seen in both human and rat cell lines. Preliminary evaluation of antioxidant gene expression in H9c2 cells only showed an increase in the expression of the cytoprotective CAT and HO-1 genes. Conclusion: Our research group has previously demonstrated the efficacy of Celastrol compounds in reducing reperfusion damage in myocardial ischemia models, including myocardial infarction and donation after circulatory death. These experiments have shown that the beneficial effects of this new synthetic compound include the expression of antioxidant genes and the launching of a series of cytoprotective pathways that stabilize the mitochondrial membrane, reduce free radical production, and improve cell survival. Additional studies to fully understand the mode of action, the mechanisms and the optimal dosages are underway to allow us to move to animal trials in order to ultimately introduce the molecule in the clinical field in the context of organ donation.
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Effect of melatonin on myocardial susceptibility to ischaemia and reperfusion damage in a rat model of high-fat diet-induced obesity

Kaskar, Rafee'ah 12 1900 (has links)
Thesis (MScMedSc)--Stellenbosch University, 2015. / ENGLISH ABSTRACT: Obesity has reached epidemic proportions worldwide and is currently a serious health problem. It is associated with metabolic abnormalities, oxidative stress, hypertension, insulin resistance and an increased disposition for the development of cardiovascular disease. Elucidation of the pathophysiological mechanisms underlying obesity and its relationship with metabolic and cardiovascular diseases is essential for prevention and management of these disorders. Melatonin, the pineal gland hormone, is a powerful antioxidant and has been shown to protect the myocardium against ischaemia/reperfusion (I/R) injury. Long- as well as shortterm melatonin treatment also reversed several of the harmful effects of obesity in an animal model of hyperphagia-induced obesity (DIO). However, its effects on myocardial I/R injury and intracellular signalling in obesity induced by a high fat diet (HFD) are still unknown. Aims of study: (i) To evaluate the ability of a high fat diet (HFD) to induce obesity in rats. Apart from evaluating its effects on the biometric parameters and resistance to ischaemia/reperfusion injury (as indicated by infarct size in regional ischaemia and functional recovery after global ischaemia), special attention will be given on the interplay between adiponectin, AMPK, leptin, and FFA in this model. (ii) To evaluate the effect of daily oral administration of melatonin to rats on the HFD as well as their littermate controls, on the parameters listed above as well as on the development of obesity. In this study melatonin will be administered from the onset of the feeding of the high fat diet. Methods: Male Wistar rats were divided into 4 groups: (i) control rats (receiving normal rat chow) (C); (ii) control rats receiving melatonin (CM); (iii) obese rats (receiving HFD) (HFD); (iv) obese rats receiving melatonin (HM). Animals were kept on the diet for 16 weeks and melatonin treatment (10mg/kg/day, added to the drinking water) started at the onset of the feeding. Following feeding and treatment, the animals were grouped into fasted/ non-fasted of which biometric parameters were recorded and blood collected at the time of sacrifice for metabolic and biochemical assays. Hearts were perfused in the working mode for evaluation of myocardial function and infarct size determination after exposure to 35min regional ischaemia/60min reperfusion. For study of intracellular signaling, hearts were perfused in the working mode, subjected to 20min global ischaemia/10min reperfusion and freeze-clamped for Western blotting. Plasma leptin, adiponectin, free fatty acid, triglycerides, total cholesterol, phospholipids, conjugated dienes and thiobarbituric reactive substances (TBARS) levels were determined. Several kinases were investigated including, the RISK (reperfusion injury salvage kinase) (PKB/Akt and ERK p44/42) and SAFE (survivor activating factor enhancement) (STAT-3) pathways, AMPK and JNK under baseline conditions or following 10 min reperfusion. In addition, expression of UCP-3 and PGC1-α was determined. Results: Significant increases in body weight, visceral fat, blood glucose, insulin, HOMA index and leptin and a reduction in adiponectin levels were observed in the fasted high fat diet (HFD) group when compared with controls (C). Significant increases in free fatty acid and triglyceride levels were also noted the HFD group while other serum lipid parameters, including TBARS, remained unchanged. No differences in functional recovery during reperfusion or infarct size after exposure to 35 min regional ischaemia, as well as functional recovery during reperfusion after 20 min global ischaemia were observed between the control and HFD groups. Baseline and 10 min reperfusion data were similar for the RISK and SAFE pathway kinases for the control vs HFD groups. The HFD also had no effect on the expression and phosphorylation of myocardial AMPK and JNK, as well as on the expression of UCP-3 and PGC1-α, when compared to the controls. Treatment with melatonin significantly reduced body weight, visceral fat, blood glucose, HOMA index and serum leptin levels in HFD treated groups, while having no effect on the lipid profile. Although melatonin significantly reduced infarct size in both control [% of area at risk: 20.59 ± 2.29 (CM) vs 38.08 ± 2.77 (C)] and high-fat diet groups [% of area at risk: 11.43 ± 2.94 (HM) vs 38.06 ± 3.59 (H)], it was without effect on myocardial functional recovery during reperfusion. Melatonin had no effect on the intracellular signaling pathways studied. Conclusions: The HFD proved to be a useful model of diet-induced obesity with a more pronounced impact on biometric and metabolic changes compared to the DIO model. Long-term melatonin treatment successfully prevented the development of metabolic abnormalities associated with the high fat diet and obesity as well as significantly reduced myocardial infarct size. The mechanisms involved in melatonin-induced cardioprotection in obesity have not been fully elucidated in this study and require further investigation. However, the anti-obesogenic and cardioprotective properties of melatonin were very significant indeed and support the suggestion of this hormone as a potential tool in the treatment of obesity and associated cardiovascular complications. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Inleiding: Vetsug (obesiteit) het wêreldwyd epidemiese afmetings aangeneem en word tans as ‘n ‘n ernstige gesondheidsprobleem beskou. Vetsug word geassosieer met metaboliese afwykings, oksidatiewe stres, hipertensie, insulienweerstandigheid en is‘n belangrike risikofaktor vir die ontwikkeling van kardiovaskulêre siekte. Ten spyte hiervan, het onlangse studies ‘n gunstige effek van vetsug op die uitkomste van miokardiale infarksie in pasiënte gerapporteer, die sg obesiteitsparadoks. Kennis van die patofisiologiese meganismes onderliggend aan vetsug en die ontstaan van metaboliese afwykinge en hartsiekte is noodsaaklik vir die voorkoming en behandeling van hierdie toestande. Melatonien, die hormoon afgeskei deur die pineaalklier, is ‘n kragtige antioksidant en vry radikaal opruimer. Dit is voorheen aangetoon dat dit die hart teen iskemie/herperfusie (I/H) besering kan beskerm en sommige van die skadelike gevolge van vetsug in diermodelle kan omkeer. Die effek van melatonien op miokardiale I/H besering en intrasellulêre seintransduksie prosesse in vetsug geïduseer deur ‘n hoë vet dieet is egter nog onbekend. Doelstellings: (i) Die ontwikkeling en karakterisering van ‘n nuwe model van vetsug en insulienweerstandigheid geïnduseer deur 'n hoë vet dieet (HVD) en die evaluering van die effek daarvan op miokardiale I/H besering en die gepaardgaande intrasellulêre seintransduksieprosesse; (ii) Bepaling van die effek van daaglikse toediening van melatonien aan rotte op die HVD sowel as aan kontroles op ‘n standard dieet, op die ontwikkeling van dieet-geïnduseerde metaboliese veranderinge, miokardiale infarktgrootte en funksionele herstel na koronêre arterie afbinding, sowel as intrasellulêre seintransduksie. Metodiek: Vier groepe van manlike Wistar rotte is bestudeer: (i) kontrole rotte (op‘n standaard dieet) (K); (ii) kontrole rotte op ‘n standard dieet plus melatonien (KM); (iii) dieetrotte (op‘n HVD); (iv) HVD rotte wat melatonien ontvang (HM). Die HVD en melatonien (10mg/kg/dag in die drinkwater) is vir 16 weke toegedien. Na die periode van behandeling, is die diere in vastende en nie-vastende groepe verdeel, die biometriese parameters genoteer en bloedmonsters vir metaboliese en biochemiese bepalings versamel, tydens verwydering van die harte. Harte is geperfuseer volgens die werkhartmodel vir bepaling van miokardiale funksie en infarktgrootte na blootstelling aan 35min streeksiskemie. Vir evaluering van intrasellulêre seintransduksie, is geperfuseerde werkende rotharte blootgestel aan 15min globale iskemie/10 min herperfusie en gevriesklamp vir latere analises volgens die Western kladtegniek.hart. Serum leptien, adiponektien, vryvetsure, trigliseried, totale cholesterol, fosfolipiede, gekonjugeerde diene en tiobarbituursuur reaktiewe stowwe (TBARS) is bepaal. Met gebruik van Western kladtegniek, is die aktivering en/of uitdrukking van die RISK (PKB/ Akt en ERK p44/42) en SAFE (STAT-3) seintransduksiepaaie, AMPK, JNK, UCP-3 en PGC1-α, onder basislyn toestande of na 10 min herperfusie bestudeer. Resultate:‘n Beduidende toename in liggaamsgewig, visserale vet, die HOMA indeks, insulien en leptien vlakke is in die HVD groep waargeneem vergeleke met die kontrole (K) rotte. Adiponektien vlakke was laer in die HVD groep. Die HVD groep is ook gekenmerk deur ‘n beduidende styging in serum vryvetsuur en trigliseried vlakke, terwyl die ander lipied parameters, insluitende die TBARS vlakke, onveranderd was. Infarktgrootte en funksionele herstel tydens herperfusie na blootstelling aan 35 min streeksiskemie, asook funksionele herstel tydens herperfusie na 20 min globale iskemie het nie verskil tussen harte van die kontrole en HVD rotte nie. Aktivering van PKB/Akt, ERK p44/p42, STAT3, AMPK en JNK by basislyn en na 10 min herperfusie was soortgelyk in die kontrole en HFD groepe. Die HVD het ook geen effek op die uitdrukking van UCP-3 en PGC1-α in vergelyking met die kontrole gehad nie. Behandeling met melatonien het die liggaamsgewig, visserale vet, bloedglukose, HOMA indeks en serum leptien vlakke in die HVD groepe statisties beduidend verlaag, terwyl dit geen invloed op die lipiedprofiel gehad het nie. Melatonien behandeling het die miokardiale infarktgrootte beduidend en tot dieselfde mate verminder in beide kontrole [20.59 ± 2.29 (KM) vs 38.08 ± 2.77% (K)] en HVD groepe [11.43 ± 2.94 (HM) vs 38.06 ± 3.59% (HVD)]. Geen verskille is egter tussen die funksionele herstel gedurende herperfusie van die behandelde en onbehandelde kontrole en HVD groepe waargeneem nie. Melatonien het ook geen uitwerking op die intrasellulêre seintransduksiepaaie gehad nie. Gevolgtrekkings: Die resultate het getoon dat die HFD 'n goeie model van dieetgeïnduseerde vetsug en insulien weerstandigheid ontlok, met 'n meer uitgesproke impak op biometriese en metaboliese veranderinge as die voorheen gebruikte hoë-sukrose dieet. Langtermyn melatonien- behandeling het die ontwikkeling van metaboliese abnormaliteite geassosieer met die HVD, voorkom, asook miokardiale infarktgrootte na koronêre afbinding beduidend verminder. Die meganismes betrokke in melatonien-geïnduseerde miokardiale beskerming moet egter in meer detail ondersoek word. Die resultate verkry steun die voorstel dat melatonientoediening voordelig sal wees in die behandeling van vetsug en sy kardiovaskulêre komplikasies.
508

Signalling pathways involved in insulin cardioprotection : are they comparable in normoxic perfused isolated rat heart vs. ischaemia/reperfusion model?

Manga-Manguiya, Edith Sylvie 12 1900 (has links)
Thesis (MSc)--University of Stellenbosch, 2006. / ENGLISH ABSTRACT: Introduction: It is well documented that insulin offers cardioprotection against the consequences of ischaemia/reperfusion injury. Insulin-induced improvements in cardiac functions are widely investigated in models of ischaemia and reperfusion. It has been shown that many signalling pathways may be involved in the cardioprotection properties of insulin under those conditions. These pathways include PI3-K, PKB/Akt, p70S6k, ERK and many others. However, little data exists on the effects of insulin on the heart under normoxic condition. Some evidence has been presented that insulin has a positive inotropic effect on the normoxic perfused rat heart, but no precise cellular mechanism has been investigated or described in this regard. We believe that an investigation into the effects of insulin on cardiac function and pathways involved under normoxic conditions may help us to better understand the mechanisms of insulin-induced cardioprotection. Aims: To determine a suitable dose of insulin at which a positive inotropic response could be detectable under normoxic conditions, to investigate the possible mechanisms involved in insulin-induced increases in contractility with specific reference to the vasculature and the coronary flow and to investigate a possible involvement of PI3-K and its downstream effectors on the insulin effects on cardiac functions under normoxic conditions. Materials and methods: Isolated rat hearts were perfused retrogradely using the Langendorff technique. After 10 minutes of stabilization hearts were perfused for 30 minutes either with standard perfusion solution i.e. Krebs-Henseleit buffer + glucose gassed with 95%O2, 5%CO2 (control hearts), or with standard perfusion solution plus insulin alone or insulin together with the nitric oxide synthase inhibitor L-NAME or the PI3-K inhibitor wortmannin. Left ventricular developed pressure (LVDevP), heart rate (HR) and coronary flow (CF) as well as phosphorylated PI3-K and PKB/Akt in heart were measured. Results: Administration of insulin alone at physiological concentrations showed improved cardiac function compared to hearts in the control group. Hearts that received insulin+L-NAME showed a significant decrease in function compared to the control hearts and the hearts that received insulin alone (p<0.05). Phosphorylated PKB/Akt (Thr308) was increased in hearts that received insulin alone and insulin+L-NAME compared to the control hearts. Phosphorylated PI3-K tended to be higher in hearts where insulin was administered alone compared to the hearts that received insulin+L-NAME or insulin+wortmannin. Conclusion: This study confirmed that physiological concentrations of insulin exert positive inotropic effects on cardiac function in normoxic perfused rat hearts as seen with the improved LVDevP. Inhibition of PI3-K by wortmannin induced a decrease in phosphorylated PKB/Akt in hearts that received insulin+wortmannin and administration of L-NAME impaired the beneficial effects of insulin on cardiac functions. Therefore these results may indicate that nitric oxide may have a role in the positive effect of insulin on cardiac function in the healthy heart perfused under normoxic conditions. L-NAME as well as wortmannin reversed the positive inotropic effects of insulin. Both inhibitors also unmasked effects of insulin via nitric oxide and PI3-K on heart rate and coronary flow. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Inleiding: Dit is welbekend dat toediening van insulien die hart beskerm teen ischemie/reperfusie-beserings, wat lei tot verbeterde hartfunksie. Hierdie effek word wyd ondersoek in modelle van ischemie en reperfusie. Dit is bewys dat ‘n verskeidenheid seintransduksie paaie, insluitend PI3-K, PKB/Akt, p70S6k en ERK, betrokke is by hierdie beskermende effek van insulien op die hart. Baie min data is egter beskikbaar rakende die effek van insulien tydens normoksiese toestande. Alhoewel dit bekend is dat insulien ’n inotropiese effek op die normale geperfuseerde hart het, is die presiese sellulêre meganismes wat dit bewerkstellig nog nie nagevors nie. Om dus ‘n beter begrip van hierdie meganismes te verkry is dit dus noodsaaklik om die effekte van insulien onder normoksiese perfusie toestande na te vors. Doelstellings: Om ‘n geskikte dosis, waarby insulien sy positiewe inotropiese effek onder normale toestande het, vas te stel, om die moontlike meganismes betrokke by insulien-geïnduseerde verbetering in hartsametrekbaarheid te bestudeer, met spesifieke verwysing na die bloedvoorsiening en koronêre vloei, en om die moontlike betrokkenheid van die PI3-K pad en sy teiken effektore onder normale suurstof-toestande te ondersoek. Materiaal en metodes: Geïsoleerde rotharte is geperfuseer deur gebruik te maak van die Langendorff tegniek. Na ‘n stabilisasie periode van 10 minute is rotharte blootgestel aan 30 minute perfusie met een van vier oplossings: ‘n standaard perfusie oplossing (Krebs-Henseleit buffer met glukose onder spesifieke gaskondisies van 95% O2, 5% CO2 – kontrole harte); standaard perfusie oplossing en insulien; standaard perfusie oplossing met insulien en die stikstofoksied sintase inhibitor L-NAME, of standaard perfusie oplossing, met insulien en die PI3-K inhibitor wortmannin. Met verloop van die perfusie protokol, is ontwikkelde linker ventrikulêre druk (LVDevP), harttempo (HR) en koronêre vloei (CF), sowel as PI3-K en PKB/Akt fosforilasie, gemeet. Resultate: Toediening van insulien teen fisiologiese konsentrasies het ‘n verbeterde hartfunksie tot gevolg, in vergelyking met harte in die kontrole groep. In teenstelling hiermee het harte wat insulien+L-NAME ontvang het ‘n betekenisvolle verlaagde funksie getoon in vergelyking met die kontrole harte en harte wat slegs insulien ontvang het (p<0.05). Harte wat slegs insulien, of insulien+L-NAME ontvang het, het ‘n verhoging in gefosforileerde PKB/Akt (Thr308) getoon in vergelyking met kontrole harte. Gefosforileerde PI3-K het ook geneig om hoër te wees in harte wat insulien+L-NAME of insulien+wortmannin ontvang het, as in harte wat slegs insulien ontvang het. Gevolgtrekking: Hierdie studie bewys dat fisiologiese konsentrasies van insulien, onder normale suurstof-toestande, ‘n positiewe inotropiese effek op hartfunksie uitoefen, soos gesien in die verbeterde LVDevP. Wortmannin-geïnduseerde inhibering van die PI3-K pad het ‘n verlaagde PKB/Akt fosforilasie tot gevolg gehad in harte wat insulien+wortmannin ontvang het, terwyl die toediening van L-NAME die voordelige effekte van insulien op hartfunksie onderdruk het. Hierdie resultate dui dus aan dat stikstofoksied ‘n rolspeler is in die positiewe inotropsiese effek van insulien op hartfunksie tydens normoksiese toestande, aangesien beide inhibitore hierdie effek onderdruk het. Beide inhibitore het ook die betrokkenheid van stikstofoksied en die PI3-K pad by die effek van insulien op harttempo en koronêre vloei onthul.
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Ischaemic preconditioning : an investigation of the patterns of kinase activation and protein expression profiles during reperfusion in the rat heart

Hattingh, Susanna Maria (Suzel) 12 1900 (has links)
Thesis (PhD)--Stellenbosch University, 2013. / ENGLISH ABSTRACT: Introduction: Coronary heart disease (CHD) is the leading cause of death worldwide with 3.8 million men and 3.4 million women dying globally each year. Although existing myocardial reperfusion strategies such as thrombolysis and percutaneous coronary intervention (PCI), if applied in a timely manner, limit myocardial infarct size, the mortality and morbidity remains significantly high. Ischaemic preconditioning (IPC) may offer the potential to attenuate myocardial ischaemia/reperfusion injury through cardioprotective signaling pathways which is recruited at the time of myocardial reperfusion, thereby improving clinical outcomes in patients with coronary artery disease. Ischaemic preconditioning is a phenomenon whereby short intermittent episodes of coronary occlusion followed by reperfusion protect the myocardium against a subsequent period of sustained ischaemia. This protection is reflected in the limitation of infarct size and improved functional recovery of the ischaemic heart during reperfusion. Despite intensive research efforts, the promise of an effective cardioprotective strategy using the endogenous protective mechanisms of the heart which underlies IPC, has not yet been materialized. Although progress has been made in terms of signaling mechanisms in the preconditioned heart, the identification of the myocardial reperfusion phase as the critical “window” for cardioprotection, requires the elucidation of the signal transduction pathways during the reperfusion phase after IPC. In view of the above, the aims of the present study were to investigate: i. the involvement of the RISK pathway and p38 MAP kinase pathway in IPC during early and late reperfusion ii. the involvement of heat shock protein-27 (HSP-27), heat shock protein-70 (HSP-70), GSK-3β, CAMKII, AMPK and the transcription factor CREB in the context of IPC during early reperfusion iii. the involvement of autophagy and apoptosis during early and late reperfusion after IPC iv. the correlation of the protein kinases with the hemodynamic parameters of the heart v. the mechanism of IPC by means of two-dimensional (2D) proteomics Methods: The isolated perfused working rat heart model was used with functional recovery as end-point. Hearts were preconditioned (IPC) for 3x5 min global ischaemia, alternated with 5 min reperfusion. Hearts were subjected to 25 min sustained global ischaemia, followed by 5, 10, 15 or 30 min reperfusion when hearts were snap-frozen for western blotting analysis. Alternatively, hearts were reperfused for 30 min to record hemodynamic parameters and measure functional recovery. Non-preconditioned (Non-IPC) hearts were stabilized for 30 min and subjected to 25 min sustained global ischaemia followed by 5, 10, 15 or 30 min reperfusion when hearts were snap-frozen. Alternatively Non-IPC hearts were reperfused for 30 min to serve as control for the 30 min reperfused IPC group. Activation of the protein kinases was determined by western blotting analysis. For the proteomic study mitochondrial and cytosolic proteins were isolated from heart tissue and separated in the first dimension by isoelectric focusing, followed by separation in the second dimension by two dimensional gel electrophoresis. The PD Quest software programme was used to identify significantly expressed protein spots. Protein spots of interest were excised and subjected to in-gel digestion and the resulting peptides were analysed by mass spectrometry. Proteins were identified by Mascot and the Swiss Prot database. Results: Western blotting analysis demonstrated that the RISK pathway and p38 MAPK are activated very early in reperfusion, but the activation is not sustained during the reperfusion period. Autophagy is also upregulated during this early reperfusion phase; it is attenuated in the middle reperfusion phase and increase for a second peak of upregulation in the late reperfusion phase. In addition, we identified CAMKII as a novel marker of functional recovery in IPC after reperfusion. The proteomic analysis identified twenty differentially expressed mitochondrial and thirty six differentially expressed cytosolic proteins between Non-IPC and IPC hearts. Functions ascribed to the majority of these individual proteins were directly related to cardiac metabolism. Conclusion: Activation of the majority of the protein kinases investigated in the present study is associated with the hemodynamic parameters of the heart instead of functional recovery. Results indicated that the variable signaling patterns could be attributed to differences in heart rate and the effect thereof (ejection fraction, minimum and maximum rate of contraction), as a result of sympathetic stimulation due to psychological stress in the animals before slaughtering. Proteomics results demonstrated that IPC hearts which failed after ischaemia /reperfusion are metabolically compromised and “worse off” compared to non-IPC hearts. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Inleiding: Koronêre hartsiekte is die vernaamste oorsaak van sterftes wêreldwyd met 3.8 miljoen mans en 3.4 miljoen vrouens wat jaarliks sterf. Alhoewel bestaande miokardiale herperfusie strategieë soos trombolise en perkutane koronêre intervensie (PKI), wanneer betyds toegepas, miokardiale infarktgrootte beperk, bly mortaliteit en morbiditeit steeds hoog. Isgemiese prekondisionering (IPK) beskik oor die potensiaal om miokariale isgemie/herperfusie skade te verminder deur beskermende seinoordragpaaie tydens miokardiale herperfusie te aktiveer en sodoende die pasiënte wat aan koronêre arterie siekte ly, se prognose te verbeter. Isgemiese prekondisionering verwys na die verskynsel waartydens kort episodes van isgemie opgevolg deur herperfusie, die miokardium teen ‘n daaropvolgende langdurige isgemiese insident beskerm. Hierdie beskerming word gereflekteer in die beperking van infarktgrootte en verbeterde funksionele herstel van die isgemiese hart tydens herperfusie. Ten spyte van intensiewe navorsingspogings is die presiese meganisme van endogene beskerming tydens IPK nog nie ten volle ontrafel nie. Die identifisering van die miokardiale herperfusie fase se kritiese “vensterperiode” van beskerming, noodsaak ‘n volledige analise van die seinoordragpaaie wat geaktiveer word tydens die herperfusie fase na IPK. In die lig van bogenoemde, was die doel van die huidige studie om die volgende te ondersoek: i. die betrokkenheid van die RISK seinoordragpad en p38 MAP kinase tydens vroeë en laat herperfusie na IPK ii. die betrokkenheid van “heat shock protein-27” (HSP-27), “heat shock protein- 70” (HSP-70), GSK -3β, CAMKII, AMPK en die transkripsie faktor, CREB, in die konteks van IPK tydens vroeë herperfusie iii. die betrokkenheid van outofagie en apoptose tydens vroeë en laat herperfusie na IPK iv. die korrelasie van die proteïenkinases met die hemodinamiese parameters van die hart v. die meganisme van IPK deur middel van twee dimensionele proteomika Metodes: Die geïsoleerde werkende rothart model, met funksionele herstel as eindpunt, is gebruik. Harte is geprekondisioneer (IPK) met 3x5 min globale isgemie, afgewissel met 5 min herperfusie. Daarna is harte blootgestel aan 25 min volgehoue globale isgemie, gevolg deur 5, 10, 15 of 30 min herperfusie, waartydens harte gevriesklamp is. Alternatiewelik, is harte blootgestel aan 30 min herperfusie ten einde funksionele herstel te meet en hemodinamiese parameters te registreer. Nie-geprekondisioneerde (Non-IPK) harte is gestabiliseer vir 30 min, waarna dit onderwerp is aan 25 min volgehoue globale isgemie, gevolg deur 5, 10, 15 of 30 min herperfusie, waartydens harte gevriesklamp is vir westelike klad analise. Alternatiewelik, is Non-IPK harte onderwerp aan 30 min herperfusie om te dien as kontrole vir die 30 min IPK groep. Aktivering van die proteïenkinases is bepaal deur westelike klad analise. Vir die proteomiese studie, is onderskeidelik mitokondriale en sitosoliese proteïene geïsoleer en geskei in die eerste dimensie met behulp van isoelektriese fokusering, gevolg deur skeiding in die tweede dimensie met behulp van twee dimensionele gel elektroforese. Die PDQuest sagteware program is gebruik om proteïenkolle te identifiseer wat statisties beduidende verskille toon. Proteïenkolle van belang is uitgesny en onderwerp aan in-gel tripsinering en die peptiede wat sodoende verkry is, is deur middel van massa spektrometrie geanaliseer. Proteïene is geïdentifiseer deur Mascot en die Swiss Prot databasis. Resultate: Westelike klad analise het aangetoon dat die RISK pad en p38 MAPK geaktiveer is tydens vroeë herperfusie, maar die aktivering word nie volgehou tydens die hele herperfusie periode nie. Outofagie word gestimuleer tydens die vroeë herperfusie fase; dit word onderdruk in die middel herperfusie fase en bereik ‘n tweede piek van stimulering in die laat herperfusie fase. Die proteomiese analise het onderskeidelik twintig differensieel gereguleerde mitokondriale proteïene en ses en dertig differensieel gereguleerde sitosoliese proteïene geïdentifiseer tussen Non-IPK en IPK. Die grootste persentasie van hierdie proteïene is direk betrokke by miokardiale energie metabolisme. CAMKII is geidentifiseer as ‘n unieke merker van funksionele herstel in IPK tydens reperfusie. Gevolgtrekking: Aktivering van die meeste van die proteïenkinases wat ondersoek is in die huidige studie, is geassosieer met die hemodinamiese parameters van die hart, in plaas van funksionele herstel. Die resultate het aangetoon dat die varierende patrone van kinase aktivering toegeskryf kan word word aan verskille in harttempo en die effek daarvan (ejeksie fraksie, minimum en maksimum tempo van kontraksie), as gevolg van simpatiese stimulasie toegeskryf aan sielkundige stres in die diere voor slagting. Proteomiese analise het getoon dat IPK harte wat faal na isgemie/reperfusie metabolies gekompromiseer is en “slegter daaraan toe” is, in vergelyking met Non-IPK harte.
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Cardiosensibilisation à l'ischémie-reperfusion induite par l'hypoxie intermittente : rôle de différents agents cardioprotecteurs

Ramond, Amandine 15 December 2010 (has links) (PDF)
Le syndrome d'apnées obstructives du sommeil (SAOS) est connu pour être un facteur de risque indépendant de l'insuffisance coronarienne aiguë. Chez le rat, l'hypoxie intermittente (HI) aiguë ou chronique augmente la sensibilité du cœur à l'infarctus. En effet, l'exposition à l'HI (FiO2 5%) de 4 h ou de 14 jours aggrave les lésions myocardiques induites par une ischémie-reperfusion (I/R). Le but de ce travail est de déterminer si des agents connus pour leurs propriétés anti-ischémiques peuvent prévenir les conséquences cardiovasculaires délétères de l'HI chez le rat. Ainsi les effets de l'érythropoïétine (EPO), la trimétazidine (TMZ), le tempol et la mélatonine sur la cardiosensiblisation induite par l'HI ont été étudiés. L'administration d'EPO exogène immédiatement avant ou après une I/R empêche l'aggravation de l'infarctus induite par l'IH aiguë dans le cœur isolé de rat. Le tempol et la mélatonine préviennent également les effets délétères de l'HI via leurs propriétés antioxydantes. L'administration concomitante à une HI chronique de 14 jours de l'un de ces agents permet de réduire significativement l'aggravation de l'infarctus et l'élévation de la pression artérielle moyenne. De plus, le traitement par le tempol abolit la génération d'ion superoxyde (O2.-) et la surexpression de la sous-unité p47-phox de la NADPH oxydase, suggérant le rôle du stress oxydant dans les effets cardiovasculaires délétères de l'HI chez le rat. En revanche, la trimétazidine administrée durant les 14 jours d'HI n'a pas d'effet significatif, suggérant que l'action anti-ischémique de la TMZ ne peut compenser les effets de l'HI. Des études complémentaires sont nécessaires pour explorer les mécanismes impliqués dans la cardiosensibilisation et en particulier le rôle exact du stress oxydant. Ainsi, de nouvelles perspectives cliniques et thérapeutiques basées sur ces études pourraient être envisagées dans le SAOS.

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