Zmeny v konexíne-43 v hypertrofovanom a atrofovanom srdci potkana a ich vplyv na náchylnosť na malígne arytmie

Authors: Katarína Andelová 1    Matúš Sýkora 1    Barbara Szeiffová Bačová 1    Tamara Egan-Beňová 1    Vladimír Knezl 1    Jan Slezak 1    Narcisa Tribulova 1   
1 Centrum experimentálnej medicíny SAV, Bratislava   
Year: 2020
Section: Cellular metabolism, physiology, molecular biology and genetics
Abstract No.: 1991
ISBN: 978-80-972360-6-9

Kardiovaskulárne ochorenia majú za následok zlyhanie srdca a letálne arytmie, ktoré patria medzi hlavné príčiny úmrtí vo svete. S ochoreniami srdca súvisí štrukturálna remodelácia srdcového svalu, ktorá významne zvyšuje riziko vzniku malígnej arytmie. Jedným z kľúčových faktorov v procese remodelácie je srdcový konexín-43 (Cx43), ktorý tvorí medzibunkové kanály zodpovedné za prenos elektrických a molekulárnych signálov medzi kardiomyocytmi pre synchronizáciu kontrakcie. Cieľom tejto štúdie bolo charakterizovať zmeny Cx43 v hypertrofovanom a atrofovanom srdci, ktoré by sa mohli podieľať na náchylnosti srdca k malígnym arytmiám.

V experimentoch boli použité 2-4 mesačné samce potkanov. Analýzy sa robili v ľavej komore srdca potkanov, ktoré boli postihnuté  hypertenziou, diabetom, hypertyroidným a hypotyroidným stavom a zdravých kontrolných potkanov. Western blot metódou sa sledovali zmeny v celkovej proteínovej hladine Cx43 a v jeho fosforylácii asociovanej s PKC-Ɛ. Metódou imunofluorescenčnej detekcie sa sledovala topológia  Cx43.

Zaznamenané biometrické parametre potvrdili významný nárast  v hmotnosti srdca ako aj ľavej komory u hypertenzných a hypertyroidných potkanov, zatiaľ čo u hypotyroidných a diabetických bol pozorovaný pokles hmotnosti. Hypertrofia myokardu bola spojená so zvýšenou, zatiaľ čo myokardiálna atrofia so zníženou  náchylnosťou srdca na výskyt malígnej komorovej fibrilácie (VF) v porovnaní s kontrolnými potkanmi. Celková hladina Cx43 ako aj jeho funkčná, fosforylovaná forma a PKC-Ɛ boli znížené v hypertrofovanej ľavej komore a naopak zvýšené v atrofovanej ľavej komore. Okrem týchto zmien sa zistili zmeny v topológii Cx43, jeho zvýšená lokalizácia na laterálnych stranách kardiomyocytov bola pozorovaná u hypertenzných a hypertyroidných jedincov, zatiaľ čo u hypotyroidných a diabetických jedincov sme zvýšenú lateralizáciu Cx43 nezaznamenali.

Naše výsledky naznačujú, že down-regulácia srdcového Cx43, ktorá nastáva v dôsledku hypertrofie myokardu zvyšuje citlivosť srdca k závažným arytmiám, zatiaľ čo up-regulácia Cx43 zistená v atrofickom myokarde znižuje náchylnosť srdca k malígnym arytmiám.

Táto štúdia bola podporená grantami: VEGA 2/0158/19, 2/0002/20, APVV 15-0376, 18-0548 a EU- ITMS 26230120006.