Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng...

17
AZ IK S ÉS IK 1 SZEREPE A REPOLARIZÁCIÓS TARTALÉKBAN: FONTOS KÖVETKEZMÉNYEK AZ ARITMIA ELÕREJELZÉS SZEMPONTJÁBÓL Baczkó István , Tábori Katalin, Lengyel Csaba 1 , Krajcs Nóra, Papp Gyula 2 , Varró András Szegedi Tudományegyetem ÁOK, Farmakológiai és Farmakoterápiás Intézet, Szeged 1 Szegedi Tudományegyetem ÁOK, I. Belgyógyászati Klinika, Szeged 2 MTA-SZTE Keringésfarmakológiai Kutatócsoport, Szeged A fejlesztés alatt álló gyógyszerek proaritmiás mellékhatásainak megbízható elõre- jelzése alapvetõ, de nem megoldott. A közelmúltban a QT-intervallum rövid távú variabilitásának (QT V ) meghatározását javasolták a repolarizáció zavarain alapuló aritmiák predikciójára. Munkánkban vizsgáltuk a Torsades de Pointes (TdP) arit- mia incidenciáját és ennek korrelációját a frekvencia korrigált QT-intervallum (QT c ) megnyúlásával, valamint a QT V mértékével az I Ks és I Kr , valamint az IK 1 és I Kr áramok kombinált, farmakológiai gátlását követõen altatott nyúlon. EKG-t re- gisztráltunk az I Kr -gátló dofetilid, az Ik s -gátló HMR-1556 és az IK 1 -gátló BaCl 2 önálló, valamint kombinált intravénás adagolása elõtt, és azt követõen. Míg a dofetilid szignifikánsan nyújtotta a QT c -intervallumot, és az állatok 28%-ában in- dukált TdP-aritmiát, a HMR-1556 vagy BaCl 2 önmagában nem befolyásolta a QT c -értékeket és nem okozott TdP-t. A dofetilid és HMR-1556, valamint a BaCl 2 és dofetilid kombinációja szignifikánsan nyújtotta a QT c -t, növelte a QT V -t és ma- gas TdP-incidenciához vezetett (82% és 63%). A modellt teszteltük egy ismert TdP-t okozó szer, a cisaprid önálló, valamint IK s gátló HMR-1556 elõkezelést követõ ada- golásával. A HMR-1556 és cisaprid kombináció szignifikánsan emelte a QT V -t és a TdP elõfordulását. Összefoglalva, a QT V és a TdP elõfordulási gyakorisága jelen- tõsen nõtt az IK r és IK s , valamint az IK 1 és IK r kombinált farmakológiai gátlását követõen. A QT V sikeresebben jelezheti elõre a TdP-aritmia jelentkezését, mint a QT c -megnyúlás mérése önmagában. Modellünk, amelyben a repolarizációs tartalék beszûkítését egy vagy több káliumáram farmakológiai gátlásával hozzuk létre, hasznos lehet a fejlesztés alatt álló gyógyszerek proaritmiás mellékhatásának haté- konyabb elõrejelzésére. A vizsgálat az OMFB-01383/2006 és ETT 360/2006 pályá- zat (B.I), és a Bolyai János Kutatási Ösztöndíj (L.Cs.) támogatásával készült. CONTRIBUTION OF IK S AND IK 1 TO REPOLARIZATION RESERVE: IMPLICATIONS FOR ARRHYTHMIA PREDICTION Keywords: repolarization reserve, proarrhythmia, Torsades de Pointes, IK s , IK 1 The reliable assessment of proarrhythmic side effects of drugs in development is essential but remains elusive. Recently, the short-term beat-to-beat variability of the QT interval (QT V ) has been suggested as a novel parameter to predict ventricular arrhythmias due to repolarization disturbances. Here we studied the incidence of Torsades de Pointes (TdP) arrhythmias and its correlation with the frequency corrected QT (QT c ) interval and the QT V following combined pharmacological block of IK s and IK r , IK 1 and IK r in anesthetized rabbits. ECGs were recorded before and after the administration of the IK r blocker dofetilide, the IK s blocker HMR-1556 and the IK 1 blocker BaCl 2 and their combination, intravenously. While dofetilide significantly increased the QT c interval and induced TdP in 28% of animals, HMR-1556 or BaCl 2 alone had little effect on QT c and did not cause TdP. The combination of dofetilide and HMR-1556, BaCl 2 and dofetilide significantly increased the QT c interval, the QT V and led to a high incidence of TdP (82% and 63%). To test how this model responded to a drug with known TdP liability, cisapride was administered with and without pre-treatment with the IK s blocker HMR-1556. The combination of HMR-1556 and cisapride significantly increased QT V and incidence of TdP. In conclusion, the QT V and the incidence of TdP increased markedly following the combined pharmacological block of IK r and IK s as well as after combined block of IK 1 and IK r . The QT V may be a better predictor of subsequent TdP development than the prolongation of the QT c interval alone. The current model, where repolarization reserve is impaired by pharmacological block of one or more potassium currents, may be utilized for more reliable testing of drugs in development for their possible proarrhythmic side effects. Supported by OMFB-01383/2006 and ETT 360/2006 (I.B.), Bolyai Research Scholarship (Cs.L.). A PARP-GÁTLÁS KÉSLELTETI A SZÍVELÉGTELENSÉG KIALAKULÁSÁT SPONTÁN HIPERTENZÍV PATKÁNYMODELLBEN Bartha Éva , Solti Izabella 1 , Kereskai László 2 , Plózer Enikõ, Magyar Klára, Lantos János 3 , Kálai Tamás 4 , Hideg Kálmán 4 , Sümegi Balázs 1 , Tóth Kálmán, Halmosi Róbert Pécsi Tudományegyetem-OEKK, I. Belgyógyászati Klinika, Pécs 1 Pécsi Tudományegyetem ÁOK, Biokémiai és Orvosi Kémiai Intézet, Pécs 2 Pécsi Tudományegyetem ÁOK, Pathológia Intézet, Pécs 3 Pécsi Tudományegyetem ÁOK, Sebészeti Oktató és Kutató Intézet, Pécs 4 Pécsi Tudományegyetem ÁOK, Szerves és Gyógyszerkémiai Intézet, Pécs Bevezetés: Az oxidatív stressz következtében létrejött abnormális jelátviteli aktivá- ció szerepet játszik a hipertónia miatt kialakult kardiális remodellációban. Mivel az oxidatív stressz indukálta PARP-aktivációt számos modellben leírták, ezért feltéte- leztük, hogy a nukleáris PARP gátlása javítja a szívfunkciót, és lassítja a hipertenzív cardiopathiából a szívelégtelenségbe való átmenetet spontán hipertenzív patkány (SHR) modellben. Módszerek: Az SHR-patkányokat két csoportba osztottuk. Az egyik csoport nem kapott kezelést (SHR-C, n=35), a másik csoportot (SHR-L, n=35) 5 mg/kg/nap L-2286-tal kezeltük 46 hétig. A harmadik csoportban normotenzív kontrollpatká- nyok voltak (CFY, n=10). Eredmények: A kísérlet kezdetén a szisztolés balkamra (LV) funkció azonos volt a CFY és SHR csoportban. Az SHR-C-csoportban a kísérlet végén excentrikus hi- pertrófiát találtunk csökkent szisztolés LV-funkcióval, míg a PARP-gátlóval kezelt csoportban jó maradt a szisztolés LV-funkció. Köszönhetõen ennek a kedvezõ vál- tozásnak, a PARP-gátlóval kezelt SHR-patkányok túlélése javult (p<0,01). L-2286 nem csökkentette jelentõsen az SHR-ek vérnyomását, de mérsékelte az emelkedett plazma-BNP (p<0,01) szintet és javította a gravimetriás paramétereket (p<0,05) (szív súly, kamrák súlyai (WV), WV/ jobb tibia hossz, nedves tüdõ/száraz tüdõ súly, p<0,05 SHR-C vs. SHR-L), illetve a miokardiális fibrózis mértékét (p<0,05) is. A PARP-gátlás jótékonyan befolyásolta az intracelluláris jelátviteli utakat azáltal, hogy növelte az Akt-1/GSK-3ß, ERK 1/2 és PKC e foszforilációját (p<0,01), illetve csökkentette a JNK (p<0,05), a p-38 MAPK, a PKC pan ßII, a PKC zl (p<0,01), PKC a/ßII és d (p<0,05) foszforilációját. Következtetések: A krónikus PARP-gátlás kedvezõen befolyásolja az oxidatív stressz következtében a jelátviteli útvonalakban kialakult változásokat, lassítja a kardiális remodelling kifejlõdését, megõrzi a szisztolés funkciót és így késlelteti a szívelégtelenség kialakulását SHR patkányokban. PARP-INHIBITION DELAYS TRANSITION OF HYPERTENSIVE CARDIOPATHY TO HEART FAILURE IN SPONTANEOUSLY HYPERTENSIVE RATS Keywords: PARP-inhibition, SHR, heart failure, signal transduction, echocardiography Aims: Oxidative stress followed by abnormal signaling can play a critical role in the development of long-term high blood pressure induced cardiac remodeling. Since oxidative stress induced PARP activation and cell death are seen in several experimental models, we raised the possibility that inhibition of the nuclear PARP can improve cardiac performance and delays transition from hypertensive cardiopathy to HF in spontaneously hypertensive rat (SHR) model of HF. Methods: SHRs were divided into two groups. One group received no treatment (SHR-C, n=35), while the other (SHR-L, n=35) received 5 mg/kg/day L-2286 p. os, for 46 weeks. The third group was a normotensive age-matched control group (CFY, n=10). Results: At the beginning of the study systolic function was similar in both CFY and SHR groups. By the end of the study in SHR-C group eccentric hypertrophy with poor left ventricular (LV) systolic function was observable, while PARP inhi- bitor treatment preserved systolic LV function. Due to this favourable change, the survival rate of SHRs was significantly improved (p<0.01) by the administration of PARP inhibitor (L-2286). The used PARP inhibitor did not affect the blood pressure of SHR rats, but moderated the level of plasma-BNP (p<0.01), favourably influenced the gravimetric parameters (p<0.05), and the extent of myocardial fibrosis (p<0.05). The inhibition of PARP beneficially changed intracellular signaling pathways by increasing the phosporylation of Akt-1/GSK-3ß, ERK 1/2 and PKC e (p<0.01), and by decreasing the phosphorylation of JNK (p<0.05), p-38 MAPK, PKC pan ßII and PKC zl (p<0.01), PKC a/ßII and d (p<0.05). Conclusions: These data demonstrate that chronic inhibition of PARP induces favourable changes in the most important signaling pathways related to oxidative stress, and prevents abnormal remodeling, preserves systolic funtion and delays transition of hypertensive cardiopathy to heart failure in SHRs. Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A39

Transcript of Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng...

Page 1: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

AZ IKS ÉS IK1 SZE RE PE A REPOLARIZÁCIÓSTAR TA LÉK BAN: FON TOS KÖ VET KEZ MÉ NYEKAZ ARIT MIA ELÕ RE JEL ZÉS SZEM PONT JÁ BÓLBaczkó Ist ván, Tá bo ri Ka ta lin, Len gyel Csaba1, Krajcs Nó ra, Papp Gyula2,Var ró And rásSze ge di Tu do mány egye tem ÁOK, Far ma ko ló gi ai és Farmakoterápiás In té zet,Sze ged1Szegedi Tu do mány egye tem ÁOK, I. Bel gyó gyá sza ti Kli ni ka, Sze ged2MTA-SZTE Ke rin gés far ma ko ló gi ai Ku ta tó cso port, Sze ged

A fej lesz tés alatt ál ló gyógy sze rek proaritmiás mel lék ha tá sa i nak meg bíz ha tó elõ re -jel zé se alap ve tõ, de nem meg ol dott. A kö zel múlt ban a QT-intervallum rö vid tá vúva ri a bi li tá sá nak (QTV) meg ha tá ro zá sát ja va sol ták a repolarizáció za va ra in ala pu lóarit mi ák predikciójára. Mun kánk ban vizs gál tuk a Torsades de Pointes (TdP) arit -mia incidenciáját és en nek kor re lá ci ó ját a frek ven cia kor ri gált QT-intervallum(QTc) meg nyú lá sá val, va la mint a QTV mér té ké vel az IKs és IKr, va la mint az IK1 ésIKr ára mok kom bi nált, far ma ko ló gi ai gát lá sát kö ve tõ en al ta tott nyú lon. EKG-t re -giszt rál tunk az IKr-gátló dofetilid, az Iks-gátló HMR-1556 és az IK1-gátló BaCl2önál ló, va la mint kom bi nált int ra vé nás ada go lá sa elõtt, és azt kö ve tõ en. Míg adofetilid szig ni fi kán san nyúj tot ta a QTc-intervallumot, és az ál la tok 28%-ában in -du kált TdP-aritmiát, a HMR-1556 vagy BaCl2 ön ma gá ban nem be fo lyá sol ta aQTc-értékeket és nem oko zott TdP-t. A dofetilid és HMR-1556, va la mint a BaCl2és dofetilid kom bi ná ci ó ja szig ni fi kán san nyúj tot ta a QTc-t, nö vel te a QTV-t és ma -gas TdP-incidenciához ve ze tett (82% és 63%). A mo dellt tesz tel tük egy is mert TdP-toko zó szer, a cisaprid önál ló, va la mint IKs gát ló HMR-1556 elõ ke ze lést kö ve tõ ada -go lá sá val. A HMR-1556 és cisaprid kom bi ná ció szig ni fi kán san emel te a QTV-t és aTdP elõ for du lá sát. Ös sze fog lal va, a QTV és a TdP elõ for du lá si gya ko ri sá ga je len -tõ sen nõtt az IKr és IKs, va la mint az IK1 és IKr kom bi nált far ma ko ló gi ai gát lá sátkö ve tõ en. A QTV si ke re seb ben je lez he ti elõ re a TdP-aritmia je lent ke zé sét, mint aQTc-megnyúlás mé ré se ön ma gá ban. Mo del lünk, amely ben a repolarizációs tar ta lékbe szû kí té sét egy vagy több ká li um áram far ma ko ló gi ai gát lá sá val hoz zuk lét re,hasz nos le het a fej lesz tés alatt ál ló gyógy sze rek proaritmiás mel lék ha tá sá nak ha té -ko nyabb elõ re jel zé sé re. A vizs gá lat az OMFB-01383/2006 és ETT 360/2006 pá lyá -zat (B.I), és a Bo lyai Já nos Ku ta tá si Ösz tön díj (L.Cs.) tá mo ga tá sá val ké szült.

CONTRIBUTION OF IKS AND IK1 TO REPOLARIZATIONRESERVE: IMPLICATIONS FOR ARRHYTHMIAPREDICTION

Keywords: repolarization reserve, proarrhythmia, Torsades de Pointes, IKs, IK1The reliable assessment of proarrhythmic side effects of drugs in development isessential but remains elusive. Recently, the short-term beat-to-beat variability of theQT interval (QTV) has been suggested as a novel parameter to predict ventriculararrhythmias due to repolarization disturbances. He re we studied the incidence ofTorsades de Pointes (TdP) arrhythmias and its correlation with the frequencycorrected QT (QTc) interval and the QTV following combined pharmacologicalblock of IKs and IKr, IK1 and IKr in anesthetized rabbits. ECGs were recordedbefore and after the administration of the IKr blocker dofetilide, the IKs blockerHMR-1556 and the IK1 blocker BaCl2 and their combination, intravenously. Whiledofetilide significantly increased the QTc interval and induced TdP in 28% ofanimals, HMR-1556 or BaCl2 alone had little effect on QTc and did not cause TdP.The combination of dofetilide and HMR-1556, BaCl2 and dofetilide significantlyincreased the QTc interval, the QTV and led to a high incidence of TdP (82% and63%). To test how this model responded to a drug with known TdP liability,cisapride was administered with and without pre-treatment with the IKs blockerHMR-1556. The combination of HMR-1556 and cisapride significantly increasedQTV and incidence of TdP. In conclusion, the QTV and the incidence of TdPincreased markedly following the combined pharmacological block of IKr and IKsas well as after combined block of IK1 and IKr. The QTV may be a better predictorof subsequent TdP development than the prolongation of the QTc interval alone.The current model, where repolarization reserve is impaired by pharmacologicalblock of one or mo re potassium currents, may be utilized for mo re reliable test ingof drugs in development for their possible proarrhythmic side effects. Supportedby OMFB-01383/2006 and ETT 360/2006 (I.B.), Bo lyai Research Scholarship(Cs.L.).

A PARP-GÁTLÁS KÉS LEL TE TI A SZÍV ELÉG TE LEN SÉGKI ALA KU LÁ SÁT SPON TÁN HIPERTENZÍVPAT KÁNY MO DELL BENBartha Éva, Sol ti Izabella1, Kereskai László2, Plózer Eni kõ, Ma gyar Klá ra,Lan tos János3, Kálai Tamás4, Hi deg Kálmán4, Sü me gi Balázs1, Tóth Kál mán,Halmosi Ró bertPé csi Tudományegyetem-OEKK, I. Bel gyó gyá sza ti Kli ni ka, Pécs1Pécsi Tu do mány egye tem ÁOK, Bio ké mi ai és Or vo si Ké mi ai In té zet, Pécs2Pécsi Tu do mány egye tem ÁOK, Pathológia In té zet, Pécs3Pécsi Tu do mány egye tem ÁOK, Se bé sze ti Ok ta tó és Ku ta tó In té zet, Pécs4 Pé csi Tu do mány egye tem ÁOK, Szer ves és Gyógy szer ké mi ai In té zet, Pécs

Be ve ze tés: Az oxidatív stressz kö vet kez té ben lét re jött ab nor má lis jel át vi te li ak ti vá -ció sze re pet ját szik a hi per tó nia mi att ki ala kult kardiális remodellációban. Mi vel azoxidatív stressz in du kál ta PARP-aktivációt szá mos mo dell ben le ír ták, ezért fel té te -lez tük, hogy a nuk le á ris PARP gát lá sa ja vít ja a szív funk ci ót, és las sít ja a hipertenzívcardiopathiából a szív elég te len ség be va ló át me ne tet spon tán hipertenzív pat kány(SHR) mo dell ben.Mód sze rek: Az SHR-patkányokat két cso port ba osz tot tuk. Az egyik cso port nemka pott ke ze lést (SHR-C, n=35), a má sik cso por tot (SHR-L, n=35) 5 mg/kg/napL-2286-tal ke zel tük 46 hé tig. A har ma dik cso port ban normotenzív kont roll pat ká -nyok vol tak (CFY, n=10).Ered mé nyek: A kí sér let kez de tén a szisz to lés bal kam ra (LV) funk ció azo nos volt aCFY és SHR cso port ban. Az SHR-C-cso port ban a kí sér let vé gén ex cent ri kus hi -pert ró fi át ta lál tunk csök kent szisz to lés LV-funkcióval, míg a PARP-gátlóval ke zeltcso port ban jó ma radt a szisz to lés LV-funkció. Kö szön he tõ en en nek a ked ve zõ vál -to zás nak, a PARP-gátlóval ke zelt SHR-patkányok túl élé se ja vult (p<0,01). L-2286nem csök ken tet te je len tõ sen az SHR-ek vér nyo má sát, de mér sé kel te az emel ke dettplazma-BNP (p<0,01) szin tet és ja ví tot ta a gra vi met ri ás pa ra mé te re ket (p<0,05)(szív súly, kam rák sú lyai (WV), WV/ jobb tibia hossz, ned ves tü dõ/szá raz tü dõ súly,p<0,05 SHR-C vs. SHR-L), il let ve a miokardiális fibrózis mér té két (p<0,05) is. APARP-gátlás jó té ko nyan be fo lyá sol ta az intracelluláris jel át vi te li uta kat az ál tal,hogy nö vel te az Akt-1/GSK-3ß, ERK 1/2 és PKC e foszforilációját (p<0,01), il let vecsök ken tet te a JNK (p<0,05), a p-38 MAPK, a PKC pan ßII, a PKC zl (p<0,01),PKC a/ßII és d (p<0,05) foszforilációját. Kö vet kez te té sek: A kró ni kus PARP-gátlás ked ve zõ en be fo lyá sol ja az oxidatívstressz kö vet kez té ben a jel át vi te li út vo na lak ban ki ala kult vál to zá so kat, las sít ja akardiális remodelling ki fej lõ dé sét, meg õr zi a szisz to lés funk ci ót és így kés lel te ti aszív elég te len ség ki ala ku lá sát SHR pat ká nyok ban.

PARP-INHIBITION DELAYS TRANSITION OFHYPERTENSIVE CARDIOPATHY TO HEART FAILUREIN SPONTANEOUSLY HYPERTENSIVE RATS

Keywords: PARP-inhibition, SHR, heart failure, signal transduction, echocardiographyAims: Oxidative stress followed by abnormal signaling can play a critical role in thedevelopment of long-term high blood pressure induced cardiac remodeling. Sinceoxidative stress induced PARP activation and cell death are seen in severalexperimental models, we raised the possibility that inhibition of the nuclear PARPcan improve cardiac performance and delays transition from hypertensivecardiopathy to HF in spontaneously hypertensive rat (SHR) model of HF.Methods: SHRs were divided into two groups. One group received no treatment(SHR-C, n=35), while the other (SHR-L, n=35) received 5 mg/kg/day L-2286 p. os,for 46 weeks. The third group was a normotensive age-matched control group(CFY, n=10).Results: At the beginning of the study systolic function was similar in both CFYand SHR groups. By the end of the study in SHR-C group eccentric hypertrophywith poor left ventricular (LV) systolic function was observable, while PARP in hi -bi tor treatment preserved systolic LV function. Due to this favourable change, thesurvival rate of SHRs was significantly improved (p<0.01) by the administration ofPARP in hi bi tor (L-2286). The used PARP in hi bi tor did not affect the bloodpressure of SHR rats, but moderated the level of plasma-BNP (p<0.01),favourably influenced the gravimetric parameters (p<0.05), and the extent ofmyocardial fibrosis (p<0.05). The inhibition of PARP beneficially changedintracellular signaling pathways by increasing the phosporylation of Akt-1/GSK-3ß,ERK 1/2 and PKC e (p<0.01), and by decreasing the phosphorylation of JNK(p<0.05), p-38 MAPK, PKC pan ßII and PKC zl (p<0.01), PKC a/ßII and d(p<0.05). Conclusions: These data demonstrate that chronic inhibition of PARP inducesfavourable changes in the most important signaling pathways related to oxidativestress, and prevents abnormal remodeling, preserves systolic funtion and delaystransition of hypertensive cardiopathy to heart failure in SHRs.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A39

Page 2: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

3D-ECHOKARDIOGRÁFIÁS MÓD SZER REL VÉG ZETTVIZS GÁ LA TOK A PERICARDIUM GYUL LA DÁ SOS MEG BE TE GE DÉ SE I NEK A BAL KAM RAHEMODINAMIKÁJÁRA ÉS TEL JE SÍT MÉ NYÉ RE GYA KO ROLT HA TÁ SÁ NAK FEL MÉ RÉ SÉ REBe ne dek Im re, Be ne dek Theodora, Ko vács Ist ván, Sarbu Alexandru, Chitu Monica, Struczuy Me lin da, Matei Claudia, Ma da ras Szi lárd,Szõ ke Zsu zsan naMa ros vá sár he lyi Kar di o ló gi ai Kli ni ka, Ma ros vá sár hely

Be ve ze tõ: Pericarditisben, a gyul la dá sos fo lya ma tok pericardiumról szív izom ra va -ló át ter je dé se fal moz gás za var hoz ve zet het. Je len ta nul mány ban a pericarditisheztár su ló szív izom moz gás za va ra i nak 3D echokardiográfiás fel mé ré sé vel fog lal koz -tunk.Anyag és mód szer: 15 idült pericarditisben szen ve dõ be teg aki nél 2D echokar dio -grá fián pericardium meg vas ta go dást (4,2 mm±0,5 mm) és pericardiálisfolyadékgyülemet (5,6 mm±3,2 mm) fi gyel tünk meg, és amely a lateralis (7 beteg46,66%), inferior (5 beteg 33,33%) és apicális (3 be teg 20%) szeg men tu mok ban voltki mu tat ha tó. 3D echo-n QLab soft ware se gít sé gé vel vizs gál tuk meg fe le lõ szív - izom szeg men tu mok tér fo gat gör bé jét és po lá ris tér ké pet ké szí tet tünk a kez det ésma xi má lis kont rak ció kö zött el telt idõ rõl. Dopp ler-tér ké pe zés sel ki szá mí tot tuk azáram lá si se bes sé get, gyor su lást, il let ve las su lást.Ered mé nyek: az ös sze hú zó dá si za var nak (CD) te kin tet tük ha: a tér fo gat gör be la -pult volt, a ma xi má lis és mi ni má lis tér fo gat kö zött a kü lönb ség <3,5 ml és pont -jel zés a ké sé si gör bén amely a kont rak ció nö ve ke dé sé nek >50 msec-os ké sé sét je -lez te. A bal kam ra EF 3D echo-s meg ha tá ro zá sa min den est ben nor má lis volt (át -lag 53,4%±4,2%). Ös sze hú zó dá si za vart a 3DE-n 6 eset ben (40%) a la te rá lis, 5 eset -ben (33,33%) az inferior, 3 be teg nél (20%) az apicalis és 1 be teg nél (6,66%) pe dig alateroapicális szeg men tum ban fi gyel tünk meg, a pericardiális gyul la dá sos fo lya matlo ka li zá ci ó já nak meg fe le lõ en (p=0,001). A ma xi má lis és mi ni má lis tér fo gat el éré sekö zöt ti idõ kü lönb ség 375 msec volt a kontraktilitászavarban szen ve dõ te rü le te ken,az érin tet len te rü le tek hez ké pest, ahol 323 msec-t mér tünk (p=0.002). Min deneset ben a koronarográfia nor má lis volt. Dopp ler-tér ké pe zés sel bal kam raiintrakavitáris áram lá si za var nem volt ki mu tat ha tó.Kö vet kez te tés: A pericardium gyul la dá sos fo lya ma ta i nak myocardiumra va ló át ter -je dé se kontraktilitás za vart ered mé nyez het. No ha ta nul má nyunk ban nem volt ki -mu tat ha tó bal kam rai áram lás za var, amely tel je sít mény csök ke nés hez ve ze tett vol -na, to váb bi ku ta tá sok tisz táz hat ják a pericardiális gyul la dá sos fo lya ma tok ha tá sát abal kam ra tel je sít mé nyé re.

INFLUENCE OF PERICARDIAL INFLAMMATORYDISEASES ON THE LEFT VENTRICULARHAEMODYNAMICS AND PERFORMANCE, EVALUATEDWITH COMPUTERIZED 3D ECHOCARDIOGRAPHY

Keywords: computerized 3D echocardiography, pericarditis, left ventricularhaemodinamicsObjectives: In pericarditis, extension of inflammatory process from the peri car -dium to myocardium could le ad to alteration of wall motion. This study useComputerized 3D echocardiography (C3DE) for evaluation of myocardial motiondisorder associated with pericarditis.Methods: 15 pts with chronic pericarditis, in whom 2D echo showed presence ofthick pericardium (4.2 mm±0.5 mm) and pericardial flu id (5.6 mm±3,2 mm),located at the level of lateral (7 pts – 46.66%), inferior (5 pts – 33.33%) and apicalsegments (3 pts – 20%). C3DE was performed with using a QLab soft ware. Volu -metric curve of each myocardial segment during cardiac cycle and polar map oftime delay from onset till the ma xi mum contraction were obtained. Using Dopp -ler mapping of flow velocities, flow acceleration and decelerations were calculated.Results: Contractility disorder (CD) was defined as a flat type of the volumetriccurve, with the difference between the ma xi mum and mi ni mum volume <3.5 ml,and a spot on the time delay polar map, representing a delay in contraction aug -mentation > than 50 msec. LVEF calculated by C3DE was normal in all cases (avg.53.4%+/-4.2%). CD was revealed by C3DE located at the level of lateral segmentin 6 cases (40%), inferior in 5 pts (33.33%), apical in 3 pts (20%) and lateroapical in1 patient (6,66%), in accordance with the location of the pericardial inflammation(p=0.001). Ti me difference between ma xi mum and mi ni mum volume was 375msec in CD segments, versus 323 msec in the rest (p=0.002). In all cases coronaryangiography was normal. Dopp ler mapping of flow velocities in the LV cavityshowed no perturbance of intracavitary flow.Conclusions: Extension of the inflammatory process from the pericardium to themyocardium could influence myocardial contractility. However, this did notinfluence LV performance, expressed by LVEF or the intracavitary flow hemo -dynamics. Further studies are required to elucidate the impact of inflammatoryprocess on LV performance.

3D ECHOKARDIOGRÁFIÁS MÓD SZER REL VÉG ZETTSZÍV IZOM-ÉLET KÉ PES SÉG VIZS GÁ LAT A SZÍV IZOM IN FARK TUS UTÁ NI REVASZKULARIZÁCIÓÉS ÕSSEJTBEÜLTETÉS CÉL TE RÜ LE TÉ NEK MEG HA TÁ RO ZÁ SÁ RABe ne dek Theodora, Ko vács Ist ván, Sarbu Alexandru, Be ne dek Ist ván,Chitu Monica, Struczuy Me lin da, Matei Claudia, Ma da ras Szi lárd, Szõ ke Zsu zsa,Be ne dek Im reMa ros vá sár he lyi Kar di o ló gi ai Kli ni ka, Ma ros vá sár hely

Be ve ze tõ: A szív izom in fark tu son át esett be te gek túl élé si ará nyá nak ja ví tá sát cél zóbe avat ko zá sok (õs sejt-te rá pia, kró ni kus tel jes el zá ró dá sok revaszkularizációja), ja val -la tá nak alap ját az élet ké pes szív izom te rü let, il let ve hibernáló szív izom ki mu ta tá sa ké -pe zi. Ha a stan dard imagisztikai el já rá sok, mint a SPECT vagy PET, nem el ér he tõk,ak kor a 3D-echokardiográfia je lent he ti az al ter na tív ki vizs gá lá si mód szert, amel lyelazo no sít ha tó a be avat ko zá sok cél te rü le tét ké pe zõ élet ké pes szív izom te rü let.Anyag és mód szer: A ta nul mány ba 34 szív izom in fark tu son át esett be te get so rol -tunk be. 1. be teg cso port: 11 be teg aki nél si ke res pri mer PCI után 6 hét tel intra coro -náriás õs sejtbe ül te tést vé gez tünk. 2. be teg cso port: 15 pri mer PCI-n át esett be teg,aki nél nem vé gez tünk õs sejtbe ül te tést. 3. be teg cso port: 20 be teg, aki nél kró ni kuskoronária-elzáródás revaszkularizációját vé gez tük. A revaszkularizáció, il let ve õs -sejt-te rá pia elõtt és után, a glo bá lis és szegmentáris bal kam ra-funk ció kö ve té sé re a3D-echokardiográfia mód sze rét hasz nál tuk. Az utánkövetés idõ tar ta ma 3 hó napvolt. A szív izom élet ké pes sé gét a 3D-elemzéshez tár sí tott Dobutrex-teszttel vizs -gál tuk.Ered mé nyek: a be avat ko zá sok cél te rü le té nek ki je lö lé sé re a 3D-echokardiográfiásmód szer rel pon to san, ob jek tív pa ra mé te rek se gít sé gé vel: ma xi má lis és mi ni má listér fo gat kü lönb ség <3,5 ml, kont rak ció ké sés >50 msec azo no sít ha tó volt az élet -ké pes szív izom te rü let. Az 1. be teg cso port ban az EF 40,5%-ról 45,7%-ra nö ve ke dett,a 2. és 3. be teg cso port tal szem ben, ahol 44%-ról 47%-ra il let ve 42%-ról 46%-ra va -ló nö ve ke dést je gyez tünk fel. A 3 hó na pos utánkövetés so rán a 3DE-elemzés aszegmentális falmozgászavar ja vu lá sát mu tat ta. A 3DE-n szá mí tott ös sze hú zó dá simu ta tó (contractility in dex) 42%-al ja vult az 1. be teg cso port nál, ös sze ha son lít va a2. cso port tal ahol 28% ja vu lást mér tünk (p=0,05). A 3DE-n szá mí tott szinkro nizá -ciós mu ta tó (synchronicity in dex) ja vu lá sa 51% volt az 1., 41% a 2. és 34% a 3. be -teg cso port nál (p=0,01).Kö vet kez te tés: A 3DE ál tal szol gál ta tott ob jek tív pa ra mé te rek se gít sé gé vel si ke rültazo no sí ta ni az élet ké pes szív izom te rü le tet, meg ha tá roz ni a be avat ko zá sok cél te rü -le tét, ez ál tal ki emel ve az õs sejt-te rá pia és kró ni kus koronária-elzáródásokrevaszkularizációjának fon tos sá gát na gyobb hibernáló szív izom te rü le tek meg men -té sé ben.

COMPUTERIZED 3D EVALUATION OF MYOCARDIALVIABILITY IN SELECTION OF THE TARGET AREAFOR REVASCULARIZATION AND STEM CELLTRANSPLANTATION AFTER MYOCARDIALINFARCTION

Keywords: computerized 3D echocardiography, stem cell transplantation, myocardialinfarction, PCIIntroduction: Indication for different techniques designed to improve survivalafter myocardial infarction (like stem cell therapy or reopening of chronic totalocclusion) is based on identification of viable, hibernated myocardium. When stan -dard imaging techniques like SPECT or PET are not available, Computerized 3DEchocardiography (C3DE) could represent an alternative to identify areas of viablemyocardium as a target area for intervention.Materials and methods: 34 post myocardial infarction pts: Group 1: 11 pts withintracoronary stem cell injection 6 weeks after successful primary PCI. Gr. 2: 15 ptswith per primam PCI without stem cell transplantation. Gr. 3: 20 pts with latereopening of occluded coronary artery. We used C3DE to asess global and seg -mentar ventricular function before and after revascularization and trans plantation,and during the follow-up at 3 months. For myocardial viability dobutrex testassociated with 3D analysis was performed.Results: C3DE accurately identified (using objective parameters like the differencebetween the ma xi mum and mi ni mum volume <3.5 ml, and delay in contractionaugmentation > than 50 msec), viable myocardium as the target area for inter -vention. Ejection fraction increased from 40.5% to 45.7% in Group I, compared toan increase from 44% to 47% in Group II and from 42% to 46% in group III. Atthe 3 months follow-up, C3DE analysis showed the regression of the segmentarykinetics’ disorders (improvement of contractility in dex calculated by C3DE with42% in Group I, compared to 28% in Group II – p=0.05), and the improvement ofsynchronicity in dex calculated by C3DE with 51% in gr.1, 41% in gr.2, and 34% ingr.3 – p=0.01.Conclusions: C3DE identified the viable myocardium as a target area forintervention, using objective parameters, and proved the role of stem cell therapyor late reopening of chronic coronary occlusion in sav ing larger areas of hibernatedmyocardium.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A40

Page 3: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

A ME REV N2B TITIN IZOFORMA RE LA TÍVHIPOFOSZFORILÁCIÓJA NÖ VE LI A SZÍV IZOM SEJ TEKPAS SZÍV FE SZÜ LÉ SÉT SZÍV ELÉG TE LEN SÉG BENBor bély At ti la, Ines Falcao-Pires1, Nazha Hamdani2, Loek van Heerebeek2,Jolanda van der Velden2, Édes Ist ván, Adelino F. Leite-Moreira1, Papp Zol tán,Ger J.M. Stienen, Walter J. Paulus3

Deb re ce ni Egye tem, Or vos és Egész ség tu do má nyi Cent rum, Kar di o ló gi ai In té zet,Deb re cen1Department of Physiology, University of Porto, Portugal2Laboratory for Physiology, Institute for Cardiovascular Research, VU MedicalCen ter 3Laboratory for Physiology, Inst.

Be ve ze tés: A szív elég te len ség ben szen ve dõ be te gek megnövekedett bal kam rai fal -fe szü lé sé ért az intersticiális fibrózis és a szív izom sej tek megnövekedett pas szív fe -szü lé se (Fpassive) te he tõ fe le lõs sé. Az óri ás citoszkeletális fe hér je, a titin me re vebb,N2B izoforma ará nyá nak nö ve ke dé se és/vagy csök kent foszforilációja nö vel he ti aszív izom sej tek pas szív fe szü lé sét.Mód sze rek és ered mé nyek: Szív elég te len ség ben (HF), aortastenosisban (AS) szen -ve dõ be te gek és meg õr zött szív funk ci ó val ren del ke zõ egyé nek (CON) bal kam raibiopsziáiból izo lált szív izom sej te ken erõ mé ré se ket haj tot tunk vég re és a min ták banmeg ha tá roz tuk a titin és titin izoformák expresszióját és foszforilációját. A biop -sziákat szív ka té te re zés so rán (44 HF, 3 CON), mû té ti úton (25 AS, 4 CON) ésexplantált szí vek bõl (4 HF, 8 CON) nyer tük. Az Fpassive-t permeabilizált szív -izom sej te ken 2,2 µm-es szarkomerhosszon mér tük. A titin izoformák ex presszi ó -ját és foszforilációját gélelektroforézis, ProQ Diamond és SYPRO Ruby fes té si el -já rá sok kal vizs gál tuk és izoforma (N2B/N2BA) és foszforilált izoforma (P-N2B/P-N2BA) arány ként fe jez tük ki. A HF be teg cso port ban mért szív izom sejt Fpassive(6,1±0,4 kN/m2) szig ni fi kán san ma ga sabb volt, mint a CON (2,3±0,3 kN/m2;p<0,01) vagy az AS (2,2±0,2 kN/m2; p<0,001) cso por tok ban. A titin izoformákössze té te le el té rõ volt a HF (N2BA/N2B=0,73±0,06) és a CON-cso port kö zött(N2BA/N2B=0,39±0,05; p<0,001), de nem kü lön bö zött a HF és az AS-beteg -csoportokban (N2BA/N2B=0,59±0,06). A titin foszforilációja ha son ló volt a HF-és az AS-csoportban, de a me rev N2B titin izoforma re la tív foszforilációja szig ni -fi kán san ala cso nyabb volt a HF (P-N2BA/P-N2B=0,77±0,05), mint az AS-cso -portban (P-N2BA/P-N2B=0,54±0,05; p<0,01).Kö vet kez te tés: A me rev N2B titin izoforma hipofoszforilációja sze re pet ját szik aszív elég te len be te gek szív izom sejt je i nek kó ro san emel ke dett pas szív fe szü lé sé ben.A mun kát a DE OEC Me ce na tú ra Pá lyá zat (Mec-4/2008) és az ESC-HFA basicresearch fellowship grant tá mo gat ta.

RELATIVE HYPOPHOSPHORYLATION OF THE STIFFN2B TITIN ISOFORM CONTRIBUTES TO THEELEVATED CARDIOMYOCYTE REST ING TENSION IN FAILING HUMAN MYOCARDIUM

Keywords: myocardium, heart failure, diastole, titinBackground: High diastolic stiffness of failing myocardium results from inter sti -tial fibrosis and elevated rest ing tension (Fpassive) of cardiomyocytes. Alterationsin cardiomyocyte Fpassive have been attributed to the giant cytoskeletal pro te intitin. A shift in titin isoform expression from N2BA to N2B isoform, and/or lowerphosphorylation of the stiff N2B titin isoform may raise Fpassive of cardio myo -cytes. Methods and results: In left ventricular (LV) biopsies of heart failure (HF) patients,aortic stenosis (AS) patients and controls (CON), we therefore related Fpassive ofisolated cardiomyocytes to expression of titin isoforms, to phosphorylation of titinand titin isoforms. Biopsies were procured by transvascular technique (44 HF, 3CON), perioperatively (25 AS, 4 CON) or from explanted hearts (4 HF, 8 CON).Isolated, permeabilized cardiomyocytes were stretched to 2.2 µm sarcomere lengthto measure Fpassive. Expression and phosphorylation of titin isoforms wereanalysed using gel electrophoresis with ProQ Diamond and SYPRO Ruby stainsand reported as ratio of titin (N2BA/N2B) or of phosphorylated titin (P-N2BA/P-N2B) isoforms. Fpassive was higher in HF (6.1±0.4 kN/m2) than in CON (2.3±0.3kN/m2; p<0.01) or in AS (2.2±0.2 kN/m2; p<0.001). Titin isoform expressiondiffered between HF (N2BA/N2B=0.73±0.06) and CON (N2BA/N2B=0.39±0.05; p<0.001) and was comparable in HF and AS (N2BA/N2B=0.59±0.06).Ove rall titin phosphorylation was also comparable in HF and AS but relativephosphorylation of the stiff N2B titin isoform was significantly lower in HF (P-N2BA/P-N2B=0.77±0.05) than in AS (P-N2BA/P-N2B=0.54±0.05; p<0.01).Conclusions: Relative hypophosphorylation of the stiff N2B titin isoform is anovel mechanism responsible for raised Fpassive of human HF cardiomyocytes.Supported by a Me ce na tú ra Grant of the UDMHSC (Mec-4/2008) and a basicresearch fellowship grant from the Heart Failure Association of the ESC.

VANILLOID-RECEPTOR-1 EXPRESSZIÓ VASZKULÁRISSIMAIZMOKBANCzikora Ágnes, Kark Tamás1, Bagi Zsolt, Lizanecz Erzsébet,Pásztorné Tóth Enikõ, Erdei Nóra, Papp Zoltán, Édes István, Pórszász Róbert1,Tóth AttilaDEOEC, Kardiológiai Intézet, Klinikai Fiziológiai Tanszék, 1Farmakológiai ésFarmakoterápiai Intézet, Debrecen

A vanilloid receptor-1 (TRPV1) egy Ca2+-ionra átjárható nem-specifikus kation -csatorna, amely elsõsorban (de nem kizárólag) érzõidegekben expresszálódik. ATRPV1 aktiválható különbözõ fájdalmas stimulusokkal (alacsony pH, kapszaicin,magas hõmérséklet), de aktivációja bekövetkezik iszkémia során is. Kísérleteinkbena TRPV1 szerepét vizsgáltuk patkány vázizomerek (m. gracilis) átmérõjének sza -bályozásában. A mérésekben izolált, kanülált ereket használtunk, melyeket 80Hgmm intralumináris nyomás alatt tartottunk (érátmérõ: 147±35 µm). Ered -ményeink szerint a TRPV1 stimulációjának (kapszaicin, 0-1 µM) kettõs hatása van:alacsony koncentrációban (10 nM alatt) dilatációt vált ki (maximális hatás:32±12%), míg magasabb koncentrációban (0,1-1 µM) vazokonstrikciót (maximálishatás: 66±7%) figyeltünk meg. Endothelium fosztás vagy NO-szintetáz gátlása(N-Nitro-L-Arginin Methyl Ester, L-NAME) megszünteti a kapszaicin által ki vált -ható dilatációt, de nincs hatással a konstrikcióra. Végül, immunhisztokémiai mód -szerekkel kimutattuk a TRPV1 expresszióját simaizomsejtekben. Mindezekbõl arrakövetkeztetünk, hogy a vázizomerek simaizom rétegében expresszálódó TRPV1sze repet játszik a rezisztencia erek átmérõjének szabályozásában. A TRPV1stimulációjának kettõs hatása (alacsony szintû stimuláció: dilatáció; teljes aktiváció:konsrikció) felveti a TRPV1 ligandok alkalmazhatóságát a szöveti vérellátás sza -bályozásában.

TISSUE-SPECIFIC REGULATION OF MICROVASCULARDIAMETER: OPPOSITE FUNCTIONAL ROLESOF NEURONAL AND SMOOTH MUSCLE LOCATEDVANILLOID RECEPTOR-1

Keywords: transient receptor potential type V1 channel (vanilloid receptor 1, TRPV1),resistance artery, dilation, constriction, experimental cardiologyThe transient receptor potential type V1 channel (vanilloid receptor 1, TRPV1) is aCa(2+)-permeable nonspecific cation channel activated by various painful stimuliincluding ischemia. We hypothesized that TRPV1 is expressed in the arterioles andis involved in the regulation of microvascular tone. We found that TRPV1stimulation by capsaicin (intra-arterial administration) of the isolated, perfusedright hind limb of the rat increased vascular resistance (by 98±21 mm Hg at 10 µg)in association with decreased skeletal muscle perfusion and elevation of skinperfusion (detected by dual-channel laser Doppler flowmetry). Denervation of thehind limb did not affect capsaicin-evoked changes in vascular resistance and tissueperfusion in the hind limb but reduced the elevation of perfusion in the skin. Inisolated, pressurized skeletal (musculus gracilis) muscle arterioles (diameter, 147±35ìm), capsaicin had biphasic effects: at lower concentrations, capsaicin (up to 10 nM)evoked dilations (maximum, 32±13%), whereas higher concentrations (0.1-1 nM)elicited substantial constrictions (maximum, 66±7%). Endothelium removal or in -hi bition of nitric-oxide synthase abolished capsaicin-induced dilations but did notaffect arteriolar constriction. Immunohistochemistry revealed expression primarilyin the smooth muscle layers of the gracilis arteriole. These data demonstrate thefunctional expression of TRPV1 in vascular smooth muscle cells mediating vaso -constriction of the resistance arteries. Because of the dual effects of TRPV1 sti -mulation on the arteriolar diameter (dilation in skin, constriction in skeletalmuscle), we propose that TRPV1 ligands represent drug candidates for tissue-specific modulation of blood distribution.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A41

Page 4: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

A KONTRAKCIÓ CA2+-ÉRZÉKENYÍTÉSÉNEKSZABÁLYOZÁSA IZOLÁLT ARTÉRIÁKONDaragó Andrea, Orosz Petra1, Megyesi Zita1, Papp Zoltán1, Édes István1, Tóth Attila1

DEOEC, Kardiológiai Intézet, Kardiológiai Klinika, Debrecen1DEOEC, Kardiológiai Intézet, Klinikai Fiziológiai Tanszék, Debrecen

A hipertónia kialakulása rendszerint kapcsolatban áll a vaszkuláris simaizomsejtekkontraktilis rendszerében megjelenõ fokozott Ca2+-érzékenységgel. A Ca2+-érzé -kenységet a miozin-foszfatáz aktivitása határozza meg, amelyet számos intra -celluláris mechanizmus befolyásol, mint például a protein-kináz C (PKC) és a Rho-kináz rendszer. A vizsgálat célja a Ca2+-érzékenyítés kontraktilis válaszban betöltöttszerepének jellemzése volt patkány arteria basilarison különbözõ agonista szerekhatására.Módszerek: Érgyûrûn szimultán mértük a kontraktilis erõt (mN-ban) és azintracelluláris Ca2+-koncentrációt ([Ca2+]i, 340/380-as arányszámként kifejezve)agonisták (KCl, szerotonin, U-46,619 és endotelin) valamint PKC-inhibítorok (GF19203x, 1 ¾M) és Rho-kináz (fasudil, 2,5 µM) jelenlétében.Eredményeink: A KCl által kiváltott maximális kontrakció 2,97±0,33 mN volt0,17±0,06-ig emelkedõ [Ca2+]i mellett. A szerotonin körülbelül 2,5-szer nagyobb(7,41±0,48 mN) kontrakciót váltott ki hasonló [Ca2+] i változás mellett (0,16±0,03).Az U-46,619 szignifikánsan alacsonyabb [Ca2+]i változás mellett (maximális válto -zás: 0,04±0,02) kevésbé volt hatékony (maximális kontrakció: 4,06± 0,58 mN). Azendotelin által kiváltott maximális erõhatás 2,97±0,43 mN volt, de az [Ca2+]i-bannem történt lényegi változás. A PKC és a Rho-kináz inhibítorok képe sek voltak aszerotonin és az U-46,619 kiváltotta erõhatást gátolni, de az endote linre hatás -talanok voltak.Összefoglalás: Izolált érpreparátumok Ca2+-érzékenyítésének meghatározására lét -re hoztunk és validáltunk egy olyan módszert, ahol a sejten belüli Ca2+-szintetközvetlenül nem befolyásoltuk. Eredményeink azt mutatják, hogy a PKC és a Rhokináz különbözõ módon járul hozzá a kontraktilis rendszer Ca2+-érzékenységéhez.Végezetül azt tapasztaltuk, hogy az endotelin anélkül generál valós kontrakciót,hogy megemelkedne az [Ca2+]i, hatása független a PKC és Rho kináz útvonalaktól.

REGULATION OF CA2+ SENSITIVITYOF CONTRACTION IN ISOLATED ARTERIES

Keywords: Ca2+ sensitivity, basilar artery, contractile system, vascular smooth muscle cell,myosine phosphatase, PKC, Rho kinase, serotonin, endotelin, KCl, U-46,619The development of hypertension is usually associated with increased Ca2+

sensitivity of the contractile system of vascular smooth muscle cells. The Ca2+

sensitivity is determined by the activity of myosin phosphatase, which is regulatedby various intracellular mechanisms, including the protein kinase C (PKC) and Rhokinase systems. The goal of the studies was to characterize the contribution ofCa2+ sensitivity to the contractile responses of various agonists in the basilar arteryof the rat.Methods: The contractile force (in mN) and the intracellular Ca2+ concentrations([Ca2+]i, expressed as 340/380 ratio) of vascular rings were measured simul ta -neously in the presence of agonists (KCl, serotonin, U-46,619 and endothelin) andinhibitors of PKC (GF19203x, 1 µM) and Rho kinase (fasudil, 2.5 µM). Results: KCl evoked a maximal contraction of 2.97±0.33 mN with a 0.17±0.06increase in [Ca2+]i. Serotonin evoked about 2.5 fold higher contraction (7.41±0.48mN) with similar changes in [Ca2+]i (0.16±0.03). U-46,619 was less effective(maximal contraction: 4.06±0.58 mN), with significantly lower [Ca2+]i changes(maximal change: 0.04±0.02). Endothelin evoked a maximal contraction of2.97±0.43 mN, but no changes in [Ca2+]i (-0.02±0.03). PKC and Rho kinaseinhibitors were able to inhibit force production evoked by serotonin and U-46,619,but were without effects in the case of endothelin.Summary: Here we developed and validated a method for the determination ofCa2+ sensitivity of isolated vascular preparations under conditions where the intra -cellular Ca2+ handling of the cells were unaffected. Our data suggested differentcontributions of PKC and Rho kinase to the Ca2+ sensitivity of contrac tile ma -chinery. Finally, it was found that endothelin evokes substantial contractions inde -pendently of elevations in the intracellular Ca2+ concentrations, PKC and Rhokinase.

A POSZTKONDICIONÁLÁS IN FARK TUS MÉ RE TETCSÖK KEN TÕ HA TÁ SA EL VÉSZ VASZKULÁRISNIT RÁT-TO LE RAN CI Á BANFe ke te Ve ro ni ka, Eda Aypar, Murlasits Zsolt, Pósa Ani kó, Szénási Gábor1,Ferdinandy Pé ter, Csont Ta másSZTE ÁOK, Bio ké mi ai In té zet, Sze ged1EGIS Gyógy szer gyár Nyrt., Bu da pest

A szer ves nit rá tok ki emel ke dõ sze re pet töl te nek be az iszkémiás szív be teg ség te rá -pi á já ban, de hos szú tá vú al kal ma zá suk vaszkuláris nit rát-to le ran cia ki ala ku lá sá hozve zet. Is mert, hogy a szív izom iszkémiás adap tá ci ó ja kü lön bö zõ pa to ló gi ás ál la po -tok ban ká ro so dik. Ezért je len kí sér le te ink ben vaszkuláris nit rát-to le ran cia ál la po tá -ban vizs gál tuk az iszkémiás poszt kon di ci o ná lás ha tá sát a szív ben ki fej lõ dõ in fark -tus mé re té re. A vaszkuláris nit rát-to le ran cia ki ala kí tá sa cél já ból hím Wistar-pat ká -nyokat sc. ol tot tunk 3 na pon át na pon ta há rom szor 100 mg/kg nit ro gli ce rin nel, il -let ve an nak vi võ anya gá val. A ne gye dik na pon a szí ve ket izo lál tuk, és Langendorff-szerint per fun dál tuk oxigenizált Krebs–Henseleit-oldattal. A szí ve ket 30 perc re gi -o ná lis iszkémiának és 120 perc reperfúziónak tet tük ki. A poszt kon di ci o ná lást6×10”/10” iszkémia/reperfúziós cik lus al kal ma zá sá val hoz tuk lét re a reperfúzió ele -jén. Az in fark tus mé re tét stan dard trifenil-tetrazolium-klorid fes tés sel ha tá roz tukmeg és a ri zi kó zó na szá za lé ká ban fe jez tük ki. A vi võ anyag gal ke zelt ál la tok szí vé -ben a poszt kon di ci o ná lás szig ni fi kán san csök ken tet te az in fark tus mé re tét40,4±4,2%-ról 21,8±1,9%-ra (p<0,05) a nem poszt kon di ci o nált cso port hoz ké pest.A nit rát-to le ráns szí vek ben azon ban a poszt kon di ci o ná lás nem fej tett ki vé dõ ha -tást (29,1±3,8% vs. kont roll 33,4±5,6%, nem szig ni fi káns). Ezen ered mé nye inkalap ján a vaszkuláris nit rát-to le ran cia ki ala ku lá sa meg gá tol ja az iszkémiás poszt -kon di ci o ná lás in fark tus mé re tet csök ken tõ ha tá sá nak ki ala ku lá sát.

THE CARDIOPROTECTIVE EFFECT OF ISCHEMICPOSTCONDITIONING IS LOST IN VASCULAR NITRATETOLERANCE

Keywords: nitrate tolerance, postconditioning, infarct sizeOrganic nitrates play an important role in the therapy of ischemic heart disease, butthe long-term administration of organic nitrates leads to development of vascularnitrate tolerance. It is well known that the ischemic stress adaptation of themyocardium is impaired in several pathological states. Therefore the aim of ourpresent study was to investigate whether nitrate treatment leading to thedevelopment of vascular nitrate tolerance affects the infarct size li mit ing effect ofischemic postconditioning in the heart. Male Wistar rats were treated 3 times a dayfor 3 days sc. with 100 mg/kg glyceryl trinitrate or its vehicle to induce the develop -ment of vascular nitrate tolerance. On the forth day the hearts were isolated andLangendorff-perfused with oxygenated Krebs-Henseleit buffer. The hearts weresubjected to 30 min regional ischemia followed by 120 min reperfusion. Postcon -ditioning was induced by 6x10”/10” ischemia/reperfusion cycle at the beginning ofreperfusion. Infarct size was measured by stan dard triphenyl tetrazolium chloridestaining and was expressed as the percentage of area at risk. In non-tolerant hearts,postconditioning significantly decreased infarct size compared to the non-post -conditioned group (21.8±1.9% vs. 40.4±4.2%; p<0.05). However, in the hearts ofnitrate tolerant rats postconditioning has failed to decrease infarct size (29.1±3.8%vs. control 33.4±5.6%). According to these results nitrate treatment leading to thedevelopment of vascular nitrate tolerance interferes with the infarct size li mit ingeffect of ischemic postconditioning in rat hearts.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A42

Page 5: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

A RÉS KAP CSO LA TOK SZE RE PE A PREKONDICIONÁLÁSKÉ SÕI ANTIARITMIÁS HA TÁ SÁ BANGönc zi Már ton, Nagy Nó ra, Végh Ág nesSZTE-ÁOK, Far ma ko ló gi ai és Farmakoterápiai In té zet, Sze ged

A prekondicionálás (PC) kardioprotektív ha tá sa a PC-in ger után pár órá val meg -szû nik, majd 20-24 óra múl va új ra ész lel he tõ; a je len sé get ké sõi vé dõ ha tás nak ne -ve ztük. Mun ka cso por tunk ko ráb ban ki mu tat ta, hogy a PC ko rai antiaritmiás ha -tá sát, rész ben a rés kap cso la tok alat ti zá ró dá sá nak mér sék lé sén ke resz tül fej ti ki,amit az iszkémia alat ti gyors elekt ro mos im pe dan cia-vál to zá sok csök ke né se je lez.Je len kí sér le te ink ben azt vizs gál tuk, hogy a rés kap cso la tok hoz zá já rul nak-e a szív -in ger lés sel ki vál tott PC ké sõi vé dõ ha tá sá hoz. Pentobarbitállal al ta tott ku tyák ban in -ger lõ ka té tert ve zet tünk a jobb kam rá ba majd 4×5 per cen ke resz tül 240 ütés/percfrek ven ci á val szív in ger lést vé gez tünk. 24 óra el tel té vel az ál la to kat kloralóz ésuretán ke ve ré ké vel új ra al tat tuk és a bal ko szo rú ér-ar té ria elül sõ le szál ló ágá nak 25per ces el zá rá sá val miokardiális iszkémiát idéz tünk elõ, ame lyet az ér hir te len fel en -ge dé sé vel reperfúzió kö ve tett (n=6). A kont roll cso port ban (n=10) szív in ger lés nemtör tént. Kí sér le te ink ben meg ha tá roz tuk a kam rai arit mi ák okk lú zió alat ti szá mátés gya ko ri sá gát, va la mint mér tük a szív izom elekt ro mos im pe dan cia-vál to zá sa it. Akont rollcso port hoz ké pest szív in ger lés után 24 órá val je len tõ sen csök kent aziszkémia so rán je lent ke zõ kam rai ektópiás üté sek szá ma (210±91 vs. 24±8) és akont roll cso port ra jel lem zõ im pe dan cia-vál to zá sok is mér sék lõd tek. Ered mé nye inkar ra utal nak, hogy a rés kap cso la tok hoz zá já rul nak a szív in ger lés sel ki vál tottprekondicionálás ké sõi antiaritmiás ha tá sá hoz.

THE ROLE OF GAP JUNCTIONSIN THE ANTIARRHYTHMIC EFFECT OF DELAYEDPRECONDITIONING

Keywords: gap junction, arrhythmia, delayed preconditioningThe cardioprotective effect of preconditioning disappears shortly after the precon -ditioning stimulus but it reappears 20-24 hours later, which phenomenon is ter medas delayed preconditioning or the “second window of protection”. We have pre -vious evidence coming from tissue impedance measurements that the attenuationof closure of gap junctions during myocardial ischaemia plays a role in the earlyantiarrhythmic effect of preconditioning. In the present study we aimed toinvestigate whether gap junctions may also contribute to the delayed anti -arrhythmic protection induced by ra pid cardiac pacing. In dogs under lightpentobarbitone anaesthesia a pacing electrode was inserted into the right ventricleand the hearts were paced four times for 5 min at a rate of 240 bpm (n=6). Twentyfour hours later these dogs were reanaesthetised with a mixture of chloralose andurethane, and subjected to a 25 min occlusion and reperfusion of the left anteriordescending coronary artery (LAD). Control dogs underwent a similar period ofischaemia/reperfusion without cardiac pacing (n=10). The number and incidenceof ventricular arrhythmias and tissue impedance were assessed during ischaemia/reperfusion. Compared to the controls, the total number of ventricular prematurebeats was markedly reduced in paced dogs (210±91 vs. 24±8), and in these animalschanges in tissue impedance was also significantly attenuated. These resultssuggest a possible involvement of gap junctions in the delayed antiarrhythmicprotection of preconditioning.

A PROTEOGLIKÁNOK VÉ DÕ HA TÁ SÚ AKA SZÍV IZOM SEJ TEK HIPOXIA REOXIGENIZÁCIÓSKÁ RO SO DÁ SA EL LENGör be Ani kó, Szunyog And rea, Csont Ta más, Ferdinandy Pé terSze ge di Tu do mány egye tem ÁOK, Bio ké mi ai In té zet, Kardiovaszkuláris Ku ta tó cso port és Pharmahungary Cso port, Sze ged

Ku ta tó cso por tunk ko ráb ban ki mu tat ta, hogy a biglikán ne vû proteoglikán szint jé -nek emel ke dé se ja vít ja a ma gas ko lesz te rin szint okoz ta pum pa funk ció-rom lást ko -lesz te rin nel ete tett apo-B100 transzgenikus ege rek szí vé ben. Je len vizs gá la ta ink bana BG és a ve le ro kon dekorin kardioprotektív ha tá sát tesz tel tük hipoxia-reoxi ge -nizáció okoz ta sejt ká ro so dás sal szem ben. Eh hez új szü lött pat ká nyok ból pri merszív izom sejt te nyé sze te ket ké szí tet tünk, ame lye ket 105 sejt/well sejt szám mal 24lyu kú te nyész tõ edé nyek be szé lesz tet tünk. A cardiomyocytákat 10% szé rum mal ki -egé szí tett DME nö vesz tõ mé di um ban normoxiás kö rül mé nyek kö zött tar tot tuk(37 °C, 5% CO2-tenzió). A sej te ket 1, 3, 10, 30, és 100 nM-os kon cent rá ci ó ban al -kal ma zott biglikánnal, szén hid rát ol dal lán cok tól men tes biglikán ten gely fe hér jé vel(BG-core), vagy dekorinnal ke zel tük. A ke ze lé se ket 20 órá val a hipoxia elõtt kezd -tük és a szi mu lált iszkémia (150 perc, 95% N2 és 5% CO2 gáz ke ve rék kel át ára mol -ta tott hipoxiás kam rá ban, hipoxiás ol dat tal fed ve) és a reoxigenizáció (120 perc,normoxiás in ku bá tor, nö vesz tõ mé di um mal fed ve) alatt is al kal maz tuk. Ez után asej te ken tripánkék fes tés sel viabilitás tesz tet vé gez tünk. A hipoxiás kont roll ban, asej tek nek át la go san 41,8±1,0%-a pusz tult el. A biglikán szig ni fi kán san csök ken tet -te a sejt el ha lást 3, 10, 30 és 100 nM-os kon cent rá ci ó ban. A vé de lem 30 nM ese ténvolt a leg erõ sebb (17,3±2,4%). A BG-core is csök ken tet te a sejt pusz tu lást, de csak10 és 30 nM ese tén, amely szin tén 30 nM mel lett volt a leg ki fe je zet tebb(26,9±2,2%). A dekorin 10, 30 és 100 nM-os kon cent rá ci ó ban bi zo nyult vé dõ ha tá -sú nak, amely 100 nM ese tén volt a leg erõ sebb (34,7±3,3%). Vizs gá la ta ink kal bi zo -nyí tot tuk két extracelluláris proteoglikán, a biglikán és a dekorin kardioprotektívha tá sát kardiomiocitákon a hipoxia-reoxigenizációs ká ro so dás sal szem ben.

PROTEOGLYCANS PROTECT CARDIOMYOCYTESAGAINST HYPOXIA-REOXYGENATION INJURY

Keywords: cardiomyocyte, simulated ischemia, cardioprotection, biglycanIt was previously shown by our group, that biglycan, a small leucin rich pro -teoglycan improves left ventricular contractile function in the heart of ApoBtransgenic mice subjected to cholesterol-enriched diet for 18 weeks. The aim of thisstudy was to test whether biglycan and decorin (another proteoglycan showingstructural similarity to biglycan) are cardioprotective against hypoxic injury ofcardiomyocytes. Therefore, primary cardiomyocytes were prepared from newbornrats and seeded onto 24-wells plates (105 cells/well). Cells were kept in growingmedium (90% DME medium, 10% fetal calf serum) under normoxic condition (at37 °C, 5% CO2). Two days old cultures were treated with 1, 3, 10, 30 and 100 nMbiglycan, biglycan-core pro te in (without carbohydrate side chains), or decorin.After 20 hours pretreatment, medium of the cultures were replaced with a“hypoxic” solution and plates were kept in a hypoxic chamber (gased with 95% N2and 5% CO2 at 37 °C) for 150 minutes. Last step of the protocol was the reoxy -genation, when cells were covered with growing medium and kept in a normoxicincubator for 120 minutes. All treatments were continued throughout hypoxia andreoxygenation. Finally, viability tests were done in all groups with trypane bluestaining and cells were counted in hemocytometer. After simulated ischemia andreoxygenation, 41.8±1.0% of the cells died in control cultures. Biglycan signi fi -cantly decreased cell death at 3, 10, 30 and 100 nM concentrations. Protection wasthe strongest at 30 nM (17.3±2.4%). Biglycan-core also decreased the cell death at10 and 30 nM concentrations, having a maximal effect at 30 nM (26.9±2.2%).Decorin was found to be protective at 10, 30 and 100 nM con centrations, be ing themost effective at 100 nM (34.7±3.3%). According to our results we can conclude,that two extracellular proteoglycan, biglycan and decorin are cardioprotective in ahypoxia-reoxygenation model.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A43

Page 6: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

AZ ARTICAIN ÉS ROPIVACAIN HA TÁ SA A KU TYAKAM RAI MYOCARDIUM CA2+ HÁZ TAR TÁ SÁ RA ÉSKONTRAKTILITÁSÁRAHar ma ti Gá bor, Szentandrássy Nor bert, Sza bó Adrienn1, Almássy Já nos, Jóna Ist ván, Hor váth Ba lázs, Sza bó Ger gely, Bá nyász Ta más, Már ton Ildikó1,Nánási Pé ter Pál, Ma gyar Já nosDeb re ce ni Egye tem OEC, Élet ta ni In té zet, Deb re cen1Debreceni Egye tem OEC, Fogorvostudományi Kar, Deb re cen

Be ve ze tés: Az articain és a ropivacain szé les kö rû kli ni kai al kal ma zá sa el le né re ke -vés in for má ció áll ren del ke zés re e sze rek szív izom sej tek Ca2+ ház tar tá sá ra ki fej tettha tá sá ról. Je len mun ká ban te hát az articain és a ropivacain kon cent rá ció füg gõ ha -tá sát vizs gál tuk a ku tya szív izom sej tek intracelluláris Ca2+ homeosztázisának ösz - sze te võ i re.Mód sze rek: A kontraktilitás vizs gá la tá ra ku tya szív izom jobb kam rai trabekuláithasz nál tuk. A [Ca2+]i tran zi en sek mé ré se izo lált kam rai szív izom sej te ken tör tént,me lye ket Fura-2 fes ték kel töl töt tünk fel és elekt ro mo san in ge rel tünk. Az L-tí pu -sú Ca2+-áramok mé ré sét a patch-clamp tech ni ka tel jes sej tes kon fi gu rá ci ó já ban vé -gez tük. A Ca2+-felszabadulás és vis sza vé tel vizs gá la ta sarcoplazmás retikulumvezikulákon tör tént.Ered mé nyek: Az articain és a ropivacain re ver zi bi li sen és kon cent rá ció füg gõ mó -don csök ken tet te a [Ca2+]i tran zi en sek amplitudóját (EC50=87,4#177 12 és99,3#177 17 µM), amely ada tok egy be vág nak a ka pott kontraktilitás csök ken tés sel(EC50=73,7#177 10 és 72,8#177 14 µM). Nem ta lál tunk szig ni fi káns vál to zást a di -asz to lés Ca2+-koncentrációkban. 300 µM-nál ki sebb kon cent rá ci ó ban sem azarticain, sem a ropivacain nem be fo lyá sol ta a Ca2+-felszabadulást és vis sza vé telt, vi -szont az L-tí pu sú Ca2+-áramot mind két szer szig ni fi kán san gá tol ta. Az articain ésa ropivacain ha tá sa kö zött je len tõs kü lönb sé get nem fe dez tünk fel, to váb bá egyikszer sem oko zott je len tõs vál to zást a vizs gált pa ra mé te rek ben a kli ni kai gya kor lat -ban al kal ma zott kon cent rá ci ók ese tén.Meg be szé lés: Az articain és a ropivacain meg fi gyelt ne ga tív inotróp ha tá sát az L-tí -pu sú Ca2+-áram gát lá sa okoz za. Nor mál kli ni kai al kal ma zás so rán mind két szermen tes a kardiodepresszív mel lék ha tá sok tól, azon ban mér ge zés, vagy túl ada go lásese tén szá mol ni kell ne ga tív inotróp ha tá sok kal is.

EFFECTS OF ARTICAINE AND ROPIVACAINEON CALCIUM HANDLING AND CONTRACTILITYIN CANINE VENTRICULAR MYOCARDIUM

Keywords: articaine, ropivacaine, Ca2+ handling, Ca2+, myocite, myocardium,contractility, calcium, negative inotropic, overdose,Background: In spite of the extended clinical use of articaine and ropivacaine thereis little information available on the effects of these drugs on myocardial Ca2+

handling. That is why in the present study effects of articaine and ropivacaine onthe components of intracellular Ca2+ handling and its concentration-dependentwere studied and compared in canine ventricular myocardium. Methods: Contractility was measured in ventricular trabeculae, intracellular Ca2+

transients were recorded from electrically stimulated isolated ventricular myocytesloaded with the calcium-sensitive dye, fura-2. L-type Ca2+ current was recorded bypatch clamp technique, under whole cell conditions. Release and reuptake of Ca2+

was monitored in sarcoplasmic reticulum vesicles.Results: Articaine and ropivacaine caused a reversible and concentration-dependentdecrease in amplitude of the [Ca2+]i transient (EC50=87.4#177 12 and 99.3#177 17muM, respectively), which was congruent with the reduction obtained forcontractility (EC50=73.7#177 10 and 72.8#177 14 muM, respectively). No significantchange in diastolic ic. Ca2+ concentration was found. At concentrations less than300 muM neither Ca2+ release, nor Ca2+ uptake of the sarcoplasmic reticulumvesicles was altered by articaine or ropivacaine, however, both drugs significantlyreduced L-type Ca2+ current. There’s no significant changes caused by articaine andropivacaine at the therapeutically relevant concentrations of the micromolar range.No marked differences between the actions of articaine and ropivacaine wereobserved.Conclusions: The negative inotropic effect of articaine and ropivacaine is similarin extent, and can be mainly attributed to suppression of L-type Ca2+ current.Under conditions of normal clinical application both drugs seem to be free ofcardiodepressant effect, however, negative inotropic effect can be definitely anti -cipated in case of accidental intravenous injection or overdose.

A NIT RO GÉN-MO NO XID, A SZU PER OXID ÉS A PEROXINITRIT SZE RE PE A PREKONDICIONÁLÁS ÉSAZ EXOGÉN PEROXINITRIT ANTIARITMIÁS HA TÁ SÁ BAN AL TA TOTT KU TYA MO DELL BENKiss At ti la, Ju hász Lász ló, Seprényi György1, Kaszaki József2, Ku pai Krisz ti na3,Végh Ág nesSze ge di Tu do mány egye tem, Far ma ko ló gia és Farmakoterápiai In té zet, Sze ged1Szegedi Tu do mány egye tem, Or vo si Bi o ló gia In té zet, Sze ged2Szegedi Tu do mány egye tem, Se bé sze ti Mû tét ta ni In té zet, Sze ged3Szegedi Tu do mány egye tem, Bio ké mi ai In té zet, Sze ged

Ko ráb bi kí sér le te ink ben a prekondicionálás és az exogén peroxinitrit (PN) csök -ken tet te az iszkémiás/reperfúziós (IR) kam rai arit mi á kat, va la mint az en do gén PNmen nyi sé gét. Je len mun kánk ban azt vizs gál tuk, hogy az en do gén PN kép zõ dé sé -nek mér sék lõ dé se va jon a szu per oxid (O2

-) vagy az nit ro gén-mo no xid (NO) csök -ke né sé nek az ered mé nye. Al ta tott (kloralóz-uretán), mell kas nyi tott ku tyák nak2×5 per cen ke resz tül ic. só ol da tot (pH 8,4) ad tunk, majd a bal koronária-artériaelül sõ le szál ló ágát (LAD) 25 per ces le fog tuk (kont roll, n=14), amit hir te lenreperfúzió kö ve te tett. A PC (n=9) és a PN (n=9) cso por tok ban, 5 perc cel a 25 per -ces okk lú zi ót meg elõ zõ en a LAD-ot 2×5 perc re le fog tuk, vagy ugyan ilyen idõ tar -ta mú PN-oldatot (100 nM, ic.) ad tunk. A kí sér let fo lya mán vett vér min ták ból (si -nus coronarius) meg ha tá roz tuk a nit rát/nitrit (NOx; Griess-reakció) szin tet, va la -mint a reperfúziót kö ve tõ en vett szív szö ve ti min ták ból mér tük az O2

- (DHE-festés) és nitrotirozint (NT; ELISA) kép zõ dést. A kont roll hoz ké pest a PC és PNha tá sá ra je len tõ sen csök kent az okk lú zió so rán fel lé põ kam rai ext ra szisz to lék(246±75 vs. 24±9 és 55±18) és kam rai tachycardiás epi zó dok szá ma (9,4±3,4 vs.0,6±0,3 és 0,6±0,3), a kamrafibrilláció gya ko ri sá ga (43% vs. 0% és 11%.), va la minta reperfúzióban ke let ke zõ NT (4,5±0,9 vs. 2,5±0,5 and 2,8±0,8) men nyi sé ge. El -len tét ben a kont roll cso port tal, amely ben az okk lú zió vé gé re csök kent a plaz maNOx szint je (alap: 20,3±0,2 okk lú zió vé ge: 19,5±0,2), mind a PC- és a PN-cso por -tokban az NOx-szintek je len tõ sen emel ked tek (alap: 20,6±0,2 és 20,4±0,3; okk lú -zió vé ge: 21,7±0,4 és 21,1±0,5). Ugyan ak kor a reperfúzió kez de tén mért O2-kép -zõdés a kont roll hoz ké pest (43,1±2,7) je len tõ sen mér sék lõ dött mind a PC (21,2±2),mind a PN (25,7±1,5) ke ze lést kö ve tõ en. Ered mé nye ink ar ra utal nak, hogy az PN-és a PC-ke ze lés ha tá sá ra be kö vet ke zõ csök kent en do gén PN-képzõdés el sõd le ge -sen az O2-produkció mér sék lõ dé sé nek tu laj do nít ha tó. Ez az NO-szint emel ke dé -sé vel együtt ma gya ráz hat ja az I/R so rán ta pasz talt antiaritmiás ha tást. Mun kán kataz OTKA (K-75281) tá mo gat ta.

THE ROLE OF NITRIC OXIDE, SUPEROXIDE ANDPEROXYNITRITE IN THE ANTIARRHYTHMIC EFFECTOF PRECONDITIONING AND EXOGENOUSPEROXINITRITE IN ANAESTHETISED DOGS

Keywords: arrhythmia, nitric oxide, superoxideWe have evidence that preconditioning (PC) and intracoronary infusion (i.c.) ofperoxynitrite (PN) markedly reduce ischaemia/reperfusion-induced (I/R) ventri -cular arrhythmias and also the formation of endogenous PN in anaesthetised dogs.The present study aimed to examine whether this attenuation in endogenous PNformation is due to a reduced nitric oxide (NO) or to a reduced superoxide pro -duction. In anaesthetised (mixture of chloralose and urethane) and thoracotomiseddogs either pH 8.4 saline (Control, n=14) or 100 nM PN (n=9) was infused, or thecoronary artery was occluded (PC; n=9) two times for 5 min, 5 min pri or to a 25min occlusion and then reperfusion of the left anterior descending (LAD) coronaryartery. Blood and tissue samples were taken at various time intervals during theexperiments in order to measure plasma nitrate/nitrite (NOx; Griess reaction)levels, superoxide production (O2; DHE staining) and nitrotyrosine formation(NT; ELISA). Compared to the controls PC and PN reduced the numbers ofventricular premature beats (246±75 cp 24±9 and 55±18) and episodes ofventricular tachycardia (9.4±3.4 cp 0.6±0.3 and 0.6±0.3), the incidence ofventricular fibrillation (43% cp 0% and 11%) during occlusion, and reduced NTformation (4.5±0.9 cp 2.5±0.5 and 2.8±0.4) following reperfusion. In contrast tothe controls, in which plasma NOx levels were reduced from 20.3±0.2 to 19.5±0.2;in the PC and PN treated dogs these were significantly increased (PC: 20.6±0.2 to21.7±0.4 and from PN: 20.4±0.3 to 21.1±0.5) by the end of the occlusion. HoweverO2 production was substantially reduced in these dogs (21.2±2 and 25.7±1.5)compared to the controls (43.1±2.7). We conclude that the reduced formation ofendogenous PN following PC and PN is due to the decreased O2. production. Thiseffect together with an increase in NO formation might explain the markedantiarrhythmic protection. This work was supported by OTKA (K-75281).

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A44

Page 7: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

IVABRADIN HA TÁ SA A KAM RAI REPOLARIZÁCIÓRAEM LÕS SZÍV IZ MONKoncz Ist ván, Kris tóf Attila1, Hor váth Zoltán1, Jost Norbert1, Far kas Sándor2,Orosz Szabolcs2, Papp Gyula1, Var ró And rás, Vi rág Lász lóSZTE ÁOK, Far ma ko ló gi ai és Farmakoterápiai In té zet, Szeged1MTA-SZTE, Ke rin gés far ma ko ló gi ai Ku ta tó cso port, Szeged2Richter Ge de on Nyrt., Bu da pest

Az ivabradin egy új antiiszkémiás, antianginás szer, amely a szinuszcsomóban iro -dal mi ada tok alap ján sze lek tí ven gá tol ja a pace ma ker -ára mot (If). Ke ve set tu dunkar ról, hogy a szer ho gyan be fo lyá sol ja a repolarizációt és a fon to sabb ká li um ára -mo kat kam rai szív izom ban. Vizs gá la ta ink cél ja ezért az ivabradin elektrofiziológiaiha tá sa i nak celluláris szin tû ta nul má nyo zá sa volt kü lön fé le em lõs szív izom-pre pa -rá tu mo kon. Az ak ci ós po ten ci ál mé ré se ket kon ven ci o ná lis mikroelektród tech ni ká -val, az ion áram mé ré se ket pe dig a patch-clamp tech ni ka egész sej tes kon fi gu rá ci ó -já ban vé gez tük. Ku tya Purkinje-roston és papilláris iz mon 0,1 és 1 µM-os kon cent -rá ci ó ban a szer nem be fo lyá sol ta a repolarizációt, de 10 µM ese té ben, Purkinje-roston az APD50 ér té ké nél rö vi dü lést, hu mán és ku tya kam ra izom za ton pe digAPD90 meg nyú lást ta pasz tal tunk. Az ivabradin 1 és 10 µM-os kon cent rá ci ó banfrek ven cia-füg gõ Vmax-gátlást oko zott a pre pa rá tu mo kon. Nyúl papilláris iz mon 1µM ivabradin cse kély mér ték ben, míg 10 µM al kal ma zá sa kö ze pes mér ték bennyúj tot ta az ak ci ós po ten ci ál idõ tar ta mát. Meg vizs gál tuk az ivabradinnak a gyorské sõi egyen irá nyí tó (IKr), a tran zi ens ki fe lé ha la dó (Ito) és a be fe lé egyen irá nyí tó(IK1) ká li um ára mok ra gya ko rolt ha tá sát. A szer 10 µM kon cent rá ci ó ban nem csök -ken tet te az IK1-áramot nyú lon. 10 µM ivabradin nem be fo lyá sol ta az Ito ára motsem nyúl, sem ku tya bal kam rai myocytákon. Nyúl kam rai szív izom sej te ken azivabradin kon cent rá ció füg gõ mó don csök ken tet te az IKr-áram amp li tú dó ját (EC50~ 3,6 µM). A Vmax-csökkenés és a Purkinje-roston ész lelt APD50 rö vi dí tés hát te ré -ben Na+-csatorna gát lás áll hat; a kam rai APD90 nö ve ke dé se pe dig az IKr-áram gát -lá sá nak kö vet kez mé nye. Ered mé nye ink ar ra utal nak, hogy az ivabradin az If gát lá -sa mel lett, már a te rá pi ás hoz kö zel ál ló kon cent rá ci ó ban, más ion csa tor nák ra is ha -tást fejt het ki, és így – fi gye lem be vé ve a szer bradycardizáló ha tá sát – al kal ma zá -sa ese tén nem le het ki zár ni a proaritmiás koc ká zat nö ve ke dé sét.

EFFECTS OF IVABRADINE ON THE VENTRICULARREPOLARIZATION IN MAMMALIAN CARDIAC MUSCLE

Keywords: electrophysiology, ivabradine, potassium currents, action potentialIvabradine is a new antiischemic, antianginal agent, which – based on the availabledata – selectively blocks the pace ma ker current (If) in the sinoatrial node. There are,however, little information about the effects of this drug on the ventricularrepolarization and potassium currents in general. The aims of the present workwere to characterize the cellular electrophysiological effects of ivabradine in themammalian cardiac ventricular tissue. Action potential measurements were carriedout by applying the conventional microelectrode, ionic currents were recordedusing the whole-cell patch clamp techniques. In dog Purkinje fibers and papillarymuscle ivabradine at 0.1 and 1 µM concentrations did not influence the ventricularrepolarization. 10 µM ivabradine shortened the APD50 in Purkinje fibers while inhuman and dog ventricular muscle the APD90 was increased by the drug. In thesepreparations ivabradine at 0.1 and 1 µM concentrations rate-dependently decreasedthe maximal rate of depolarization (Vmax). In rab bit papillary muscle 1 µMivabradine moderately, while 10 µM of the drug considerably lengthened theventricular repolarization. The effects of the drug on ra pid delayed rectifier (IKr),the transient outward (Ito) and the inward rectifier (IK1) potassium currents werealso measured. 10 µM ivabradine did not influence IK1 in rab bit. 10 µM ivabradinedid not affect Ito either in rab bit or in dog ventricular myocytes. In rab bit ventri -cular myocytes IKr was concentration dependently inhibited by the drug (EC50 ~ 3.6µM). Decrease in Vmax and the shortening of APD50 in Purkinje fibers may reflectNa+ channel blockade; prolongation of APD90 in the ventricle may reveal theinhibition of IKr. Our results indicate that ivabradine in addition to block If, mayalso affect other ionic channels at close to or at higher than the therapeuticconcentration. Thus, considering the bradycardic effect of the drug which itselfpromote lengthening of repolarization – the increasing proarrhythmic potency ofivabradine, related to possible action potential duration prolongation, can not becompletely ruled out.

A KÉ SÕI PREKONDICIONÁLÁS HA TÁ SAA GÉNEXPRESSZIÓS VÁL TO ZÁ SOK RA KU TYASZÍV IZOM BANKo vács Má ria, Papp Ri ta, Pus kás László1, Végh Ág nesSZTE ÁOK, Far ma ko ló gi ai In té zet, Sze ged1SZBK, Funk ci o ná lis Genomika La bo ra tó ri um, Sze ged

A prekondicionálás (PC) ál tal lét re ho zott vé dõ ha tás pon tos mo le ku lá ris alap ja nemtisz tá zott, a je len ség bo nyo lult több gént tar tal ma zó vol ta mi att. Je len kí sér le te ink -ben, ku tya szív izom szö vet min tá kon cDNS mikrochip-analízist vé gez tünkgénexpressziós vál to zá sok nyo mon kö ve té sé re a gyors szív in ger lés sel ki vál tott ké -sõi PC antiaritmiás ha tá sá ban. Min den kí sér let ben, szív in ger lõ elekt ró dot ve zet -tünk a jobb kam rá ba, majd a ku tyá kat há rom cso port ra osz tot tuk: a kont rol (SP,n=3) és az iszkémiás (IC, n=3) cso port ba tar to zó ál la tok ban szív in ger lés nem tör -tént, ugyan ak kor az IC-cso port ban 24 óra el tel té vel 25 per ces iszkémiát idéz tünkelõ a bal koronária elül sõ le szál ló ágá nak (LAD) le szo rí tá sá val. A szív in ge relt cso -port ban (PC, n=4) az in ger lést kö ve tõ en az ál la to kat szin tén 25 per ces iszkémiánakve tet tük alá. A kí sér le tek után a génexpressziós vál to zá so kat 3200 cDNS-t tar tal -ma zó mikrochipen kö vet tük nyo mon, az így nyert ada to kat hi te les sé gét real timePCR-al (RT-PCR) iga zol tuk vis sza. A gyors szív izom in ger lést kö ve tõ en 23 génmu ta tott vál to zást, míg 10 gén expressziója vál to zott a 25 per ces iszkémia ha tá sá -ra, ezek kö zé tar toz nak transz krip ci ós fak to rok (MEF2), szig nál transzdukciósutak tag jai, hor mo nok kal ro kon fe hér jék (V1, V2) stb. A gé nek pon tos funk ci ó já -nak a ké sõi PC ha tá sá ban be töl tött sze re pük fel tá rá sá ra to váb bi kí sér le tek szük sé -ge sek. RT-PCR-t hasz nál tunk olyan gé nek expressziójának vizs gá la tá hoz is, ame -lyek rõl is mert, hogy sze re pük van a PC kardioprotektív ha tá sá ban. Ezért 46 géntvá lasz tot tunk ki (NO-termelõ en zi mek, antiapoptotikus/apoptotikus fe hér jék, hõ -sokk-pro te i nek, transz krip ci ós fak to rok). Az iszkémia ha tá sá ra 16 gén mu ta tottma ga sabb expressziót és 5 ala cso nyab bat az alap szint nél. Ezek expressziója el len té -te sen vál to zott, vagy az alap szint ér té kén ma radt a szív in ger lés ha tá sá ra. Ered mé -nye ink in for má ci ót ad hat nak ar ról, hogy a PC-ben ed dig is mert gé nek kö zül me -lyek re gu lá ci ó ja ki emel ke dõ a PC ké sõi fá zi sá ban.

GENE EXPRESSION CHANGES INDUCED BY DELAYEDPRECONDITIONING IN THE CANINE HEARTS

Keywords: delayed preconditioning, gene expression, microarrayThe precise molecular background of myocardial preconditioning (PC) inducedcar dio protection is still unclear because of its complex multigenic nature. The aimof this study was to explore gene expression changes in the late antiarrhythmiceffect of PC, induced by ra pid cardiac pacing, in the canine using cDNAmicroarrays. In all dogs a pacing electrode was introduced into the right ventricle,and then they were divided into three groups: control animals were sham operatedand sham paced (SP, n=3), whereas dogs subjected to a 25 min occlusion of the leftanterior descending coronary artery (LAD) without pacing were considered asischaemic control (IC; n=3). In the paced group (PC, n=3), the dogs were pacedand 24 hrs later these animals were subjected to a 25 min of ischaemia. cDNA chipcontaining 3200 cDNA clones was used for the microarray analysis and real-timePCR (RT-PCR) was applied to confirm the expression alterations resulted from thechip analysis. We found 23 genes with altered expression in response to ra pidcardiac pacing and 10 genes in the IC when compared to SP. These genes involvetranscription factors (MEF2); members of signal transduction pathways (TGFß2,PDE4D9) hormone related proteins (V1, V2). To determine the precise role of thesegenes in PC-induced protection warrants further experiments. RT-PCR was alsoused to study different genes which are already known to have a role in the latephase of PC. Thus, 46 genes have been selected for QRT-PCR analysis: genesencoding NO producing enzymes; antiapoptotic/apoptotic proteins; heat shockproteins; transcription factors etc. In the IC group, we found 16 genes to be up-regulated and 5 genes down-regulated, their expression ratios changed either to theopposite or showed no alteration as compared to the baseline after cardiac pacing.These results could provide information which genes are still highly regulated ornot at the late phase of PC.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A45

Page 8: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

MÁT RIX METALLOPROTEINÁZ-2 SZE RE PE A VÖ RÖSPÁL MA OLAJ JAL KI VÁL TOTT KARDIOPROTEKCIÓBANIZO LÁLT PATKÁNYSZIVBENKu pai Krisz ti na, Bester Dirk1, Szûcs Ger gõ, Rooyen van Jacques1,Esterhuyse Johann1, Cson ka Csa ba, Csont Ta más, Ferdinandy Pé terSZTE ÁOK, Bio ké mi ai In té zet, Kardiovaszkuláris Ku ta tó cso port, Sze ged1Experimental Anti-Oxidant Research Group, Cape Peninsula University ofTechnology, Cape Town, South Africa

Szá mos ta nul mány szü le tett ar ról, hogy a szé les kör ben hasz nált vö rös pál ma olaj(red palm oil=RPO) ja vít ja a szív izom funk ci ó ját iszkémia/reperfúziót kö ve tõ en.Az azon ban még nem tisz tá zott, hogy ho gyan be fo lyá sol ja az in fark tus mé re tet. Je -len le gi kí sér le tünk cél ja az volt, hogy ta nul má nyoz zuk a RPO di é ta ha tá sát aziszkémia/reperfúziót kö ve tõ szív izom el ha lás mér té ké re. Az már bi zo nyí tott, hogya mátrix-metalloproteinázoknak (MMP) sze re pük van az extracelluláris mát rixkol la gén jé nek le bon tá sá ban és át ala kí tá sá ban miokardiális in fark tus után, il let veköz re ját sza nak a szív iszkémia/reperfúziós ká ro so dá sá ban. Ezért vizs gál tuk, hogymi ként hat az MMP-2 ak ti vá ló dá sá ra és fel sza ba du lá sá ra a RPO-diéta. En nek tisz -tá zá sá ra hím Wistar-patkányokat nor mál és RPO-val (200 mg/nap) ki egé szí tett tá -pon ne vel tük 5 hé ten ke resz tül. Ezt kö ve tõ en a szí ve ket izo lál tuk, Langendorff-szerint per fun dál tuk, 30 perc globál iszkémiának és 120 perc reperfúziónak tet tükki. A reperfúzió el sõ 10 per cé ben gyûj tött perfuzátumból mát rix metalloproteináz-2(MMP-2) ak ti vi tást mér tünk zimográfiával. A reperfúzió vé gén a szí vek ben az in -fark tus mé re tét trifenil-tertrazoliumos fes tés sel ha tá roz tuk meg. A RPO-diétaszig ni fi kán san csök ken tet te az in fark tu sos te rü let nagy sá gát (9,17±1,03%-ra32,2±3,97%-ról; p<0,05) és az iszkémiát kö ve tõ MMP-2 fel sza ba du lást/ak ti vi tást akont roll cso port hoz ké pest. Meg ál la pít hat juk, hogy kí sér le te ink ben a RPO-diéta azis mert funk ci o ná lis pa ra mé te rek ja ví tá sán kí vül csök ken te ni ké pes a szö vet el ha lásmér té két, és az MMP-2 ak ti vá ló dá sá nak gát lá sa köz re mû köd het a RPO kardio -protektív ha tá sá ban.

RED PALM OIL SUPPLEMENTATION REDUCESINFARCT SIZE IN RAT HEARTS: THE ROLE OF MATRIXMETALLOPROTEINASE-2

Keywords: infarct size, matrix metalloproteinase-2, cardioprotection, red palm oilSome studies have shown that red palm oil (RPO), one of the largest consumedvegetable oil in the world, protects against myocardial dysfunction followingischemia/reperfusion (I/R). He re, we aimed to determine whether dietary RPOsupplementation reduces infarct size in rat hearts subjected to I/R and clarify apossible mechanism for the protection. We investigated whether RPO supple -mentation modulates ischemia-induced matrix metalloproteinase-2 (MMP-2)activation and release. Male Wistar rats were randomly divided into 2 groups andfed a normal chow or normal chow supplemented with RPO (200 mg/day) for 5weeks, respectively. At the end of 5-week diet, isolated hearts were subjected to 30min global ischemia and 120 min reperfusion. The coronary effluents werecollected during the first 10 min of reperfusion for MMP-2 analysis by gelatinzymography. The extent of I/R injury was assessed by measuring infarct size usingstan dard triphenyl tetrazolium chloride staining. We have found that RPOsupplementation significantly decreased infarct size as compared to controls(9.17±1.03% versus 32.2±3.97%, p<0.05). The activation and release of MMP-2from myocardial cells following ischemia, a key player in the mechanism of I/Rinjury, was significantly decreased due to RPO supplementation. We conclude thatRPO supplementation provides cardioprotection characterized by a decrease ininfarct size after acute I/R.

A PI3K/AKT ÉS CALCINEURIN JEL ÁT VI TE LI UTAKSZE RE PE A HU MÁN EMB RI O NÁ LIS ÕS SEJT-ERE DE TÛSZÍV IZOM SEJ TEK PROLIFERÁCIÓJÁBANLendvai Zsu zsan na, Maxime Mioulane1, Merkely Bé la, Michael D1. Schneider,Sian E. Harding1, Nadire N. Ali1, Föl des Gábor1

Sem mel we is Egye tem, Kar di o ló gi ai Köz pont, Bu da pest1National Heart and Lung Institute, Imperial Coll ege, Lon don

A hu mán emb ri o ná lis õs sejt bõl dif fe ren ci ált cardiomyocytáknak (hESC-CM) te rá -pi ás sze re pe le het a sé rült myocardium szö ve ti re ge ne rá ci ó já ban és funk ci ó já nakhely re ál lí tá sá ban. A sej tek nö ve ke dé sét és proliferációját mo du lá ló jel át vi te li utakazon ban még ke vés sé is mer tek. In vitro kí sér le te ink ben a calcineurin és a fosz fa -tidilinozitol-3-kináz/Akt (PI3K/Akt) jel át vi te li rend sze re ket vizs gál tuk. Dif fe ren ci -á lat lan H7 hu mán emb ri o ná lis õs sej te ket Activin és BMP4 fak to rok kal ke zel tük,majd a szív izom sej te ket me cha ni kus és enzimatikus úton izo lál tuk. Immun cito -kémiai vizs gá la tok kal ki mu tat tuk, hogy az im mun mo du lá tor cyclosporin, a calci -ne urin rend szer in hi bi to ra, a hESC-CM proliferációs ak ti vi tá sát csök ken tet te (mi -to tikus marker Ki67+/miozin ne héz lánc MHC+-sejtek ará nya, 0 µM: 53,5%0.2 µM: 34,1%, 2,8 µM: 5,4%, p<0,0001, n=70). A cyclosporin a phenylephrine (PE,10 µM, 48 h)-indukálta sejt mé ret nö ve ke dést ki véd te (–32% vs. PE, p<0,01, n=50)és a sarcomer el ren de zõ dést gá tol ta (struk tu rált sarcomerû hESC-CM: 0 µM cyc -losporin: 28,8%, 0,2 µM: 9,8%, 2,8 µM: 4,2% p<0,001, n=50). A PI3K in hi bi torLY294002 (10 µM, 48 h) a sej tek proliferációs ak ti vi tá sát csök ken tet te(Ki67+/MHC+-sej tek ará nya, –60% vs. kont roll, p<0,01, n=51). Az LY294002 a PE-indukálta sarcomer el ren de zõ dést gá tol ta (–60%, p<0,001, n=50), míg a sejt mé re -tet nem be fo lyá sol ta (p=0,63). A kont roll sej tek ci top laz má já ban és sejt mag já banegy aránt ki mu tat ha tó volt a me ta bo liz mus ban és proliferációban sze re pet ját szóFOXO1A transz krip ci ós fak tor. A cyclosporin és az LY294002 egy aránt nö vel te azak tív for má jú FOXO1A in ten zi tá sát a sejt mag ban (mind ket tõ p<0.05), ez aFOXO1A ak ti vá ló dá sá ra utal. Ered mé nye ink azt mu tat ják, hogy a hESC-CM mé -re té nek, proliferációjának és éré sé nek sza bá lyo zá sá ban a PI3K/Akt és a calcineurinjel át vi te li rend sze rek fon tos sze re pet ját sza nak. A proliferációs fo lya ma tok sza bá -lyo zá sá nak tisz tá zá sa se gít het a sej tek ké sõb bi in vivo, immunszuppresszáns te rá pi -ák kal va ló kö zös al kal ma zá suk so rán.

THE ROLE OF PI3K/AKT AND CALCINEURINSIGNALLING PATHWAYS IN THE PROLIFERATIONACTIVITY OF HUMAN EMBRYONIC STEM CELLDERIVED CARDIOMYOCYTES

Keywords: proliferation, cyclosporin, FOXO1A, LY294002Cardiac cell replacement therapy by using human embryonic stem cell-derived car -dio myocytes (hESC-CM) has emerged as a promising future approach toregenerate functional myocardium. However, the underlying signalling pathwaysof their growth and proliferation have not yet been fully identified. He re weexamined the role of the phosphatidylinositol 3-kinase/Akt (PI3K/Akt) and calci -neurin pathways on the proliferation activity and growth of hESC-CM in vitro.Undifferentiated H7 hESCs were treated with Activin (100 ng/mL, 1d) and BMP4(10 ng/ml, 4d) factors in serum-free conditions to generate cardiomyocytes, whichwere then isolated and plated in 20%FCS. As assessed by immunocytochemistry,calcineurin in hi bi tor cyclosporine dose-dependently decreased the proliferativeactivity of single hESC-CM (percentage of mitotic marker Ki67+/myosin heavychain MHC+ cells, cyclosporine at 0 µM: 53.5%, 0.2 µM: 34.1%, 2.8 µM: 5.4%,p<0.0001, n=70). Cyclosporine inhibited phenylephrine (PE, 10 µM, 48 h)-inducedincrease in cell size by 32% (p<0.01, n=50) and sarcomere as sembly (hESC-CMwith structured sarcomere, 0 µM: 28.8%, 0.2 µM: 9.8%, 2.8 µM: 4.2% p<0.001,n=50). Likewise, PI3K in hi bi tor LY294002 (10 µM, 48 h) decreased Ki67+/MHC+

cell ratio by 60%, (p<0.01, n=51). LY294002 blocked PE-induced sarcomere as -sembly (-60%, p<0.001, n=50) whereas it had no effect on cell size (p=0.63).FOXO1A transcription factor, a re gu la tor of proliferation and metabolism,showed ubiquitous expression in the nuclei and cytoplasm of control hESC-CM.Cylosporine and LY294002 increased the nuclear intensity of active form ofFOXO1A (p<0.05, n=30), suggesting an increased activity. Our results suggestthat the PI3K/Akt and calcineurin pathways play an important role in proliferationand maturation of hESC-CM. Understanding their proliferative regulation helpsin the de sign of strategies for cardiac regeneration in vivo, and have implicationsfor immunosuppressant therapies in combination with hESC-CM.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A46

Page 9: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

CANNABINOID CB1 ÉS CB2 ANTAGONISTÁKTA NUL MÁ NYO ZÁ SA TE LÍ TET LEN ZSÍR SAV-DÚS DI É TAKARDIOPROTEKTÍV HA TÁ SÁ RALep rán Ist ván, Morvay Ni ko lettSze ge di Tu do mány egye tem ÁOK, Far ma ko ló gi ai és Farmakoterápiai In té zet,Sze ged

Be ve ze tés: Ál lat kí sér le tes és hu mán epi de mi o ló gi ai vizs gá la tok sze rint a te lí tet lenzsír sav-dús di é ta (PUFA) csök ken ti a szív izom in fark tus ve szé lyét. Az en do géncannabinoidok (pl. anandamid) a memb rán foszfolipidekbõl ke let ke zõ te lí tet lenzsír sav szár ma zé kok. Je len kí sér le tünk ben azt vizs gál tuk, hogy az en do gén canna -binoidok szin té zi se mi lyen sze re pet ját szik a PUFA kardioprotektív ha tá sá ban.Mód sze rek: Kí sér le te in ket hím Sprague–Dawley-patkányokon vé gez tük. Az ál la -tok 1 hó na pon át 10% ser tés zsír ral (te lí tett zsír sav-dús: SF), vagy 10% nap ra for gó -olaj jal (te lí tet len zsír sav-dús: PUFA) ki egé szí tett tá pot fo gyasz tot tak. Ezt kö ve tõ -en pentobarbital nar kó zis ban a mell kas meg nyi tá sa után a bal koronária-artéria le -kö té sé vel akut szívizom-iszkémiát hoz tunk lét re, amit 6 perc el tel té vel reperfúziókö ve tett. A kí sér le tek so rán fo lya ma to san re giszt rál tuk a bal kam rai nyo más vál -to zá sát és az EKG-t.Ered mé nyek: A PUFA-diéta je len tõ sen csök ken tet te a kam rai arit mi ák ki ala ku lá -sát és ja ví tot ta a túl élé si esé lye ket (86% vs. 41%, p<0,05). A cannabinoid CB1(AM251, 3 mg/kg ip.), il let ve CB2 (AM630, 1 mg/kg ip.) receptor-antagonista elõ -ke ze lés az SF di é ta ese tén nem be fo lyá sol ta je len tõs mér ték ben az alap hemo di -namikai pa ra mé te re ket, az arit mi ák gya ko ri sá gát, il let ve a túl élést. Ugyan ak kor azAM251, il let ve AM630 elõ ke ze lés után a PUFA-diéta vé dõ ha tá sa ke vés bé volt ki fe -je zett. Je len tõ sen több kam rai tachycardia (100%, il let ve 79% vs. 43%, p<0,05) ala -kult ki, csök ken tek a túl élés esé lyei (67%, illeve 57% vs. 86%) is.Kö vet kez te tés: Ered mé nye ink sze rint a cannabinoid CB1-, il let ve CB2-receptor ak -ti vá ció hoz zá já rul hat a PUFA-diéta vé dõ ha tá sá nak ki ala ku lá sá hoz a szív izom iszké -mia-reperfúzió so rán. Ké szült az ETT 494/1996 tá mo ga tá sá val.

INFLUENCE OF CANNABINOID CB1 AND CB2

ANTAGONISTS ON THE CARDIOPROTECTIVE EFFECTOF POLYUNSATURATED FATTY ACID-RICH DIET

Keywords: experimental, arrhythmias, endocannabinoids, polyunsaturated fatty acid-richdietBackground: Experimental and human epidemiologic investigations demonstratethat feeding polyunsaturated fatty acid-rich diet (PUFA) decrease the risk amyocardial infarction and sudden cardiac death. Endocannabinoids (e.g.anandamide) are fatty acid derivatives synthesized from membrane phospholipids.The aim of our investigations was to study whether endocannabinoids contributeto the cardioprotective action of PUFA diet in experimental animals.Methods: Male Sprague-Dawley rats were fed a diet enriched with 10% pork fat(containing saturated fatty acids; SF) or 10% sunflower-seed oil (containing linoleicacid, as PUFA) for 4 weeks. At the end of the feeding period during pento bar -bitone anesthesia the chest wall was opened and acute coronary artery occlusionwas produced for 6 min that followed by reperfusion. The ECG and the leftventricular pressure changes are continuously registered during the experiment.Results: PUFA diet significantly decreased the occurrence of ventriculararrhythmias and improved the survival rate during reperfusion (86% vs. 41%,p<0.05). Pretreatment with a cannabinoid CB1 re cep tor antagonist (AM251,3 mg/kg ip.) or a CB2 antagonist (AM630, 1 mg/kg ip.) did not influence thebaseline haemodynamic parameters, and the development of arrhythmias in SF fedanimals. However, in PUFA-fed animals both the AM251 and AM630 pre -treatments significantly increased the incidence of ventricular tachycardia (100%,and 79% vs. 43%, p<0.05), and decreased the survival rate (67%, and 57% vs. 86%). Conclusions: The present experiments suggest that the activation of cannabinoidCB1 and CB2 receptors may contribute to the development of the cardioprotectiveaction of polyunsaturated fatty acid rich diet during myocardial ischemia-reper -fusion. Supported by ETT 494/1996.

AZ AGYI ISZKÉMIA/REPERFÚZIÓ MEG VÁL TOZ TAT JAAZ EXOFOKÁLIS AGYI, DE NEM BE FO LYÁ SOL JAA PE RI FÉ RI ÁS ÉR RE AK CI Ó KAT, IN VITROMiklósné Ko vács Ani kó, Hárs ing Lász ló G. Jr., Szénási Gá borEGIS Gyógy szer gyár Nyrt., Bu da pest

Is me re tes, hogy a fokális agyi iszkémia/reperfúzió (I/R) funk ci o ná lis vál to zá so katin du kál hat tá vo li szer vek ben. Ezek a vál to zá sok rész ben a las san ki ala ku ló gyul la -dá sos lánc re ak ci ók nak tu laj do nít ha tók. Nem is me re tes, hogy lé tez nek-e gyor sanlét re jö võ, tá vo li vál to zá sok az erek si ma izom szö vet ének re ak ci ó i ban. Mun kánk cél -ja a fokális agyi iszkémia (jobb ol da li kö zép agyi ar té ria [MCA] 1 órás okk lú zi ó ja,ame lyet 2-3 perc reperfúzió kö vet) ha tá sa i nak fel de rí té se volt a szerotoninra (5-HT)mu ta tott ér zé keny ség re (EC50) és az 5-HT-val, va la mint a 120 mM K+ túl sú lyos ol -dat tal ki vál tott ma xi má lis kont rak ci ók ra (Emax) kü lön bö zõ endothel fosztott ér pre -pa rá tu mok ban, mint pl. a jobb és bal ol da li MCA, ar té ria basilaris és a kis koro nária,tü dõ és ve se ar té ria ágak. Az 5-HT-re mu ta tott szen zi ti vi tás szig ni fi kán san csök -kent I/R után mind két ol da li MCA-ban az ál mû tött ál la tok ból vett pre pa rá tu mok -hoz ké pest, míg nem vál to zott a töb bi ér pre pa rá tum ban. A szerotonin Emax ér té -ke is le csök kent az okkludált MCA-ban, és nem várt mó don az el len ol da li MCA-ban és a basilaris ar té ri á ban is. A ma gas K+-tartalmú ol dat ra lét re jö võ Emax-értékekis ki seb bek vol tak I/R után a kont roll hoz vi szo nyít va az MCA-ban és a basilaris ar -té ri á ban, a vazokonstriktor ka pa ci tás csök ke né sét de monst rál va, míg nem vál toz -tak a pe ri fé ri ás ar té ri ák ban. Az 5-HT-re adott ér vá la szok (EC50 és Emax) szin ténnem vál toz tak a pe ri fé ri ás erek ben (kis koronária, tü dõ, és ve se ar té ri ák ban) azMCA 1 órás okk lú zi ó ját kö ve tõ en, ame lyet rö vid reperfúzió kö ve tett. Ered mé nye -ink azt mu tat ják, hogy a fokális agyi iszkémia és rö vid reperfúzió után egy azon -nal lét re jö võ csök ke nés jö het lét re a szerotoninnal ki vál tott vazo kon striktor vá la -szok ban az agyi erek ben, míg a pe ri fé ri ás erek ben nem tör té nik vál to zás. Ez a je -len ség vé del mi me cha niz mus ként szol gál hat az iszkémia ál tal oko zott agyi per fú -zió le rom lá sá val szem ben.

BRAIN ISCHAEMIA/REPERFUSION ALTERSVASCULAR REACTIONS IN REMOTE BRAIN,BUT NOT PERIPHERAL ARTERIES, IN VITRO

Keywords: ischaemia/reperfusion, vascular reaction, 5-HTIt is well known that focal brain ischaemia/reperfusion (I/R) may induce functionalalterations in remote organs. These changes are partly due to an inflammatorycascade process developing after a certain lag time. It is not known whether thereare promptly developing remote alterations in the reactions of vascular smoothmuscle. The aim of our study was to evaluate the effects of focal brain ischaemia(right middle cerebral artery [MCA] occlusion for 1-hour) followed by a 2-3 minreperfusion on the vascular sensitivity (EC50) and the ma xi mum contraction (Emax)to 5-HT and also on Emax to 120 mM K+ solution in various, endothelium denudedvascular preparations including the right and left MCA, basilar artery, and smallcoronary, pulmonary and renal arteries of the rat. After I/R sensitivity to 5-HTdecreased in MCAs, while it remained unaltered in other vessels compared to thosemeasured in sham-operated rats. The Emax of vasoconstrictor response to 5-HTwas significantly reduced in the occluded MCA, and, unexpectedly, in the contralateral MCA and also in the basilar artery. Emax values to high K+ solution were alsoreduced in MCA and basilar artery after I/R compared to that of control,demonstrating a depression of vasoconstrictor capacity, but on the contrary, theyremained unchanged in the peripheral vessels. Vascular responses to 5-HT(sensitivity and Emax) were not altered after a 1-hour occlusion of the right MCAfollowed by 2-3 min of reperfusion in the peripheral vessels, namely in the smallcoronary, pulmonary and renal arteries of the rat. Our results demonstrate that aprompt depression of 5-HT-evoked vasoconstrictor responses may develop inremote brain arteries but not in peripheral vessels after focal brain ischaemiafollowed by a short reperfusion. This phenomenon may serve as a defencemechanism against ischaemia-evoked impairment of brain perfusion.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A47

Page 10: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

ÉRETT ÉS PROGENITOR KE RIN GÕ ENDOTHELSEJTEKELEM ZÉ SE INVAZÍV KORONÁRIA-BEAVATKOZÁS SO RÁNMol nár And rea Ág nes, Hor váth Zsó fia, Vargová Katarína1, Gulácsi Bár dos Petra1,Ko vács Andrea1, Tóth-Zsámboki Eme se, Kiss Ró bert Gá bor, Pré da Ist vánHM Ál la mi Egész ség ügyi Köz pont, Bu da pest1MTA-Semmelweis Egye tem, Gyul la dás bi o ló gi ai és Immunogenomikai Ku ta tó cso port, Bu da pest

A ke rin gõ endothelsejtszám (CEC) az endothelsérülés di rekt markere, az endothel -sérülésre adott re ge ne rá ci ós vá laszt a progenitor sej tek (EPC) biz to sít ják. Cé lunk azendothelkárosodás és a re ge ne rá ci ós fo lya ma tok elem zé se sta bil an gi na pectorisese tén invazív kar di o ló gi ai be avat ko zást kö ve tõ en a CEC- és EPC-szám idõ be li vál -to zá sá val. Vizs gá la ta ink ba 19 egyént von tunk be. A koronarográfia ered mé nyealap ján há rom cso por tot al kot tunk: ne ga tív koronarográfia (NK), po zi tív koro -narográfia perkután koronária in ter ven ció (PCI) nél kül (PK), po zi tív korona -rográfia és PCI. Vér vé tel fel vé tel kor, invazív be avat ko zás után 6, 12, 24 és 48 órá -val tör tént. A CEC- és EPC-szá mot immunomágneses me to di ka se gít sé gé vel flu -o resz cens mik ro szkóp alatt ha tá roz tuk meg. Nem ta lál tunk je len tõs el té rést a fel -vé te li CEC, sem az EPC-szám te kin te té ben az egyes cso por tok kö zött. Koronaro -gráfia ön ma gá ban nem ve ze tett szig ni fi káns CEC-szám emel ke dés hez az el sõ 24órá ban (6 óra: NK: median (M): 2,5/ml, IQR: 1-4/ml, 12 óra: 2/ml, IQR: 0-4/ml, 24óra: 3/ml, IQR: 1-3/ml; PK: 6 óra M: 1/ml, IQR: 0-4/ml, 12 óra M: 3/ml, IQR:3-5/ml). PK-csoportban 48 órá val a be avat ko zást kö ve tõ en azon ban je len tõs CEC-szám nö ve ke dés volt meg fi gyel he tõ (M: 9,5/ml, IQR: 6,5-18/ml). PCI cso port ban aCEC-szám a ma xi mu mot a be avat ko zás után 6 órá val ér te el. Az NK-csoportbanszig ni fi káns EPC-emelkedés volt meg fi gyel he tõ 6 órá val a be avat ko zás után (M:223/0,1 ml, IQR: 27-395/0,1 ml). A PK-csoportban eh hez ha son ló ko rai EPC-válasznem volt meg fi gyel he tõ. A PCI-csoportban az EPC-szám 6 órá val a be avat ko zásután volt a leg ma ga sabb (M: 196/0,1 ml, IQR: 36-356/0,1 ml). Perkután koronária-beavatkozás után ész lelt ko rai CEC és pár hu za mos EPC-emelkedés a PCI-okoztaendothelsérülésre utal. A ké sõb bi ek ben ös sze füg gést ke re sünk az adverzkoronáriaesemények és az endothel sé rü lé keny sé gét jel zõ CEC- és EPC-emelkedéskö zött. A progenitorsejtek ko rai emel ke dé se, amely nem jár az érett ala kok szá má -nak nö ve ke dé sé vel a ne ga tív cso port ban, fi zi o ló gi ás vá lasz nak te kint he tõ.

CIRCULATING ENDOTHELIAL AND PROGENITORCELL COUNT IN PATIENTS UNDERGOING CORONARYINTERVENTION

Keywords: circulating endothelial cell, endothelial progenitor cell, stable an gi na pectoris,percutaneous coronary interventionEndothelial injury can be characterized by elevated circulating endothelial cell count(CEC). In contrast, circulating progenitor cells (EPC) represent an important mar -ker of endothelial regeneration. The aim of our study was to examine the CECand EPC count in stable an gi na patients undergoing invasive coronary intervention.Nineteen patients enrolled to the study were divided into tree subgroups accordingto the coronarography results: negative coronarography (NK), positive corona ro -graphy without intervention (PK), and positive coronarography with subsequentstenting (PCI). Blood samples were drawn before and 6, 12, 24, 48 hours (h) afterthe intervention. The CEC and EPC count was determined by immunomagneticmethod using fluorescent microscope. No significant differences were foundbetween the initial CEC, or EPC count in NK and PK patients. Coronarographyitself did not le ad to significant elevation of CEC count in the first 24 hours (NC:6 h: median (M): 2,5/ml, IQR: 1-4/ml, 12 h: 2/ml, IQR: 0-4/ml, 24 h: 3/ml, IQR:1-3/ml; PC: 6 h: M: 1/ml, IQR: 0-4/ml, 12 hours M: 3/ml, IQR: 3-5/ml). Consi -derable increase of CEC’s was observed in PK group 48 hours after the procedure(M: 9,5/ml, IQR: 6,5-18/ml). In the PCI group, the CEC count reached the ma xi -mum value 6 hours after the intervention. Significant increase of EPC’s wasobserved in NK group 6 hours after the procedure (M: 223/0,1 ml, IQR: 27-395/0,1ml). In the PCI group, the highest EPC count was found 6 hours after thecoronary intervention (M: 196/0.1 ml, IQR: 36-356/0.1 ml). Early increase of CECand EPC count after the percutaneous coronary intervention indicate PCI-mediated endo thelial injury. In the future, examining association between adversecoronary event (stent-thrombosis) and endothelial vulnerability – represented byelevated CEC and decreased EPC count – would be desirable. Elevation of EPC’sin subjects with negative angiography results might be considered as a physiologicalresponse to coronary intervention.

A RÉS KAP CSO LA TO KAT NYI TÓ ROTIGAPTIDE ÉSA RÉS KAP CSO LAT-ZÁ RÓ CARBENOXOLON EGY ARÁNTCSÖK KEN TI AZ AKUT ISZKÉMIA OKOZ TAARIT MI Á KATPapp Ri ta, Gönc zi Már ton, Ko vács Má ria, Seprényi György1, Végh Ág nesSZTE ÁOK, Far ma ko ló gi ai és Farmakoterápiai In té zet, Sze ged1SZTE ÁOK, Or vo si Bi o ló gi ai In té zet, Sze ged

Az akut iszkémia okoz ta arit mi ák ki vál tá sá ban je len tõs sze re pe van a rés kap cso la -tok be zá ró dá sá nak. Ezt iga zol ták azok a ko ráb bi ered mé nye ink is, ame lyek ben arotigaptid koronária-okklúzió elõt ti és alat ti adá sa al ta tott, nyi tott mell ka sú ku -tyák ban ha té ko nyan csök ken tet te az arit mi á kat. Je len kí sér le te ink ben azt vizs gál -tuk, hogy ugyan eb ben az ál lat mo dell ben a rés kap cso lat-zá ró carbenoxolone (CBX)mi lyen mó don hat az akut iszkémia okoz ta kam rai arit mi ák ra? A CBX-t (50 µM)intrakoronáriás in fú zi ó ban ad tuk 15 per cig és az azt kö ve tõ 60 per ces LAD-okklú -zió so rán fo lya ma to san (CBX-PO), il let ve csak az okk lú zió so rán (CBX-O). Akont roll ku tyák ugyan ilyen mó don fi zi o ló gi ás só ol da tot kap tak. Ér de kes mó don aCBX szig ni fi kán san csök ken tet te az iszkémia okoz ta arit mi á kat (kam rai ext ra -szisz to lék szá ma: 381±158 a CBX-PO és 317±104 a CBX-O cso port ban, kont roll:659±193). Az iszkémiás epicardium 31 pont já ról el ve ze tett uni po lá ris EKG-k alap -ján meg ha tá ro zott to tál ak ti vá ci ós idõ és az ST-eleváció mér té ke is csök kent, ez ar -ra utal, hogy a CBX-szel ke zelt ku tyák ban ja vult az in ge rü let ve ze tés, va la mintcsök kent az iszkémia sú lyos sá ga. A kont roll cso port ban meg fi gyel he tõ és a rés kap -cso la tok zá ró dá sá ra uta ló me re dek im pe dan cia-vál to zá sok szin tén csök ken tek aCBX ha tá sá ra. Ugyan ek kor ezek ben az ál la tok ban az iszkémia el sõ per ce i ben me -re de kebb el len ál lás-nö ve ke dést és fá zis szög-csök ke nést ész lel tünk, amely ar ra utal -hat, hogy a rés kap cso la tok zá ró dá sa az iszkémia ko ráb bi sza ka szá ra to ló dott. Ered -mé nye ink bõl ar ra kö vet kez te tünk, hogy a rés kap cso la tok zá ró dá sa va ló szí nû legmás aritmogén té nye zõk kel együt te sen hat va, csak az iszkémia egy adott, ún. „kri -ti kus” sza ka szá ban vált hat ki arit mi á kat. Így pa ra dox mó don a rés kap cso lat-zá ró -dás csök ken té se a rés kap cso lat-nyi tó rotigaptiddel, va la mint a rés kap cso lat-zá ró dásaz iszkémia ko ráb bi sza ka szá ra tör té nõ el to lá sa a rés kap cso lat-zá ró CBX-szel egy -aránt antiaritiás ha tást ered mé nyez het. Mun kán kat az OTKA tá mo gat ta (pro jektszám: K-75281).

ATTENUATION OF ACUTE ISCHAEMIA-INDUCEDARRHYTHMIAS BY BOTH THE GAP JUNCTIONOPENER ROTIGAPTIDE AND THE GAP JUNCTIONBLOCKER CARBENOXOLONE

Keywords: ischaemia, arrhythmias, gap junctionsGap junctional uncoupling is known to contribute to acute ischaemia-inducedarrhythmias. This was supported by our earlier results, as these arrhythmias wereeffectively reduced by the gap junction opener rotigaptide, administered pri or toand during coronary artery occlusion in anaestetised, open-chest dogs. The presentstudy aimed to examine whether the gap junction blocker carbenoxolone (CBX)would also modify acute ischaemia-induced ventricular arrhythmias in the samemodel. CBX (50 µM) was administered in an intracoronary infusion either 15 minpri or to and during (CBX-PO), or only during a 60 min occlusion of the LAD(CBX-O). Control dogs were given saline by the same route. Interestingly, CBXattenuated ischaemia-induced arrhythmias (e.g. total number of ventricular pre -mature beats CBX-PO: 381±158; CBX-O: 317±104; control: 659±193). Totalactivation time and ST elevation, determined from unipolar electrograms led from31 points of the ischaemic epicardium, were also attenuated, indicating animprovement of conduction and reduced ischaemia severity in dogs treated withCBX. Gap junctional uncoupling, as shown by steep changes in tissue impedancein the control group, was also reduced by CBX; however, a steeper increase inresistivity and decrease in phase angle occurred in these dogs during the firstminutes of ischaemia. The latter finding may indicate that gap junctionaluncoupling was shifted to an earlier period of ischaemia. Our results suggest thatgap junctional uncoupling, probably by acting together with other arrhythmogenicfactors, facilitates arrhythmogenesis only during a critical period of ischaemia.Thus, paradoxically, a reduction of ischaemia-induced gap junctional uncouplingwith rotigaptide, as well as shifting this uncoupling to an earlier period ofischaemia by the gap junction blocker CBX both may result in an antiarrhythmiceffect. This study was supported by the Hungarian Research Fundation (OTKA,pro ject number: K-75281).

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A48

Page 11: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

ÁRAMLÁSI CITOMETRIA ALKALMAZÁSAMEMBRÁNFOSZTOTT SZÍVIZOMSEJTEKFEHÉRJE-ÖSSZETÉTELÉNEK VIZSGÁLATÁRAPapp Zoltán, Pásztorné Tóth Enikõ, Nizsalóczki Enikõ1, Balogh Ágnes,Tóth Attila, Bodnár Andrea1

DEOEC, Kardiológiai Intézet, Klinikai Fiziológiai Tanszék, Debrecen1DEOEC, MTA-DE Sejtbiológiai és Jelátviteli Kutatócsoport, Biofizikai ésSejtbiológiai Intézet, Debrecen

Az áramlási citometria (FACS) olyan laboratóriumi módszer, amely lehetõségetnyújt eltérõ fehérjemintázatú sejtpopulációk felismerésére. A szív kontraktilisfehérjék expressziójában és/vagy foszforilációs állapotában bekövetkezõ változásokmesszemenõen megszabják a szívizomsejtek Ca2+-aktivált erõgenerálási folya ma -tát, amelynek paramétereit (pl. a Ca2+-aktivált erõ Ca2+-érzékenysége) laborató riu -munkban izolált szívizomsejtes mérõrendszerrel határozzuk meg. Ehhez memb -ránfosztott szívizomsejteket alkalmazunk, amelyek csak a kontraktilis rendszerfehérjéit tartalmazzák. Ismert, hogy a Ca2+-érzékenység szoros összefüggést mutata troponin I foszforiláltsági szintjével, amely krónikus szívelégtelenség során jelen -tõs mértékben változhat. Az elektromos ingerléssel kiváltott szívelégtelenség minisertés modelljében immunhisztokémiai módszerrel azt is megfigyeltük, hogy afoszfo-troponin I intenzitás sejtenkénti változékonysága a beteg állatokban jelen -tõsen fokozódott. Ezért merült fel, hogy a különbségek értékelésére a FACS-módszert is alkalmazzuk. Ismereteink szerint membránfosztott szívizomsejtekenmég nem végeztek FACS-analízist, ezért magunknak kellett kidolgozni azt aprotokollt, amelyben a fehérjék jelölése és egyben FACS mérésre való elõkészítésezeken a nem intakt szívizomsejteken lehetõvé vált. Eddigi eredményeink alapjánelmondható, hogy a kontroll és a beteg mintában egyaránt megkülönböztethetünk(foszforilációra érzékeny és érzéketlen) troponin I ellenes antitestekkel jelölhetõ,illetve nem jelölhetõ alpopulációkat. Azonban a beteg mintában a nem jelölhetõsejtek aránya nagymértékben megemelkedett az egészséges mintához képest(kontroll: 20%, beteg: 40%), mely a szívelégtelenségbõl származó minták eltérõmechanikai viselkedését magyarázhatja. Összefoglalva, a FACS-módszert sikerültadaptálnunk a szívizom kontraktilis fehérjéit érintõ változások elemzésére, amelylehetõvé teszi a szívizomzaton belül egyenlõtlenül érvényesülõ fehérjeeltérésekszámszerû jellemzését is.

FLOW CYTOMETRY ASSISTED ANALYSISOF THE PROTEIN COMPOSITION OF PERMEABILIZEDCARDIOMYOCYTES

Keywords: experimental cardiology, flow cytometry, permeabilized cardiomyocytes, chronicheart failure, contractile proteins, protein phosphorylation

Flow cytometry (FACS) allows the recognition of subpopulations of cells withdistinct protein compositions. We investigate the parameters of Ca2+-regulatedforce production (e.g. the Ca2+-sensitivity of force) in isolated cardiomyocyteswhose mechanical properties is influenced by possible changes in the expressionand phosphorylation of contractile proteins. The mechanical measurements areperformed in permeabilized cardiomyocytes containing only contractile proteins. Ithas been recognized earlier that the Ca2+-sensitivity of force production is tightlyrelated to the phosphorylation state of troponin I, which in certain cardiac patho -logies (e.g. chronic heart failure), may be altered to a great degree. For example, ina pacing induced mini pig model of heart failure we observed a high level of cell tocell variation in the intensity of phospho-troponin I staining in immuno hysto -chemical studies. This prompted us to employ the FACS method for the quan -tification of these differences. To our knowledge, there have been no FACSinvestigations performed in permeabilized cardiomyocytes before, hence we had todevelop the protocols for protein labeling and sample pretreatment for the FACSinvestigation in these non-intact cardiomyocytes. Our results allowed theseparation of subpopulations of cardiomyocytes based on their different stainingintensities both in the control and heart failure groups using (phosphorylationsensitive and phosphorylation insensitive) anti-troponin I antibodies. The pro -portion of poorly stained cardiomyocytes in the heart failure group increased to agreat degree (control unstained: 20%, heart failure unstained: 40%), suggestive fora possible explanation for the altered mechanical behavior of the failing cardio -myocytes. Taken together, we adopted the FACS method for the evaluation of thechanges in myocardial contractile protein composition that allowed the quantitativeanalysis of inhomogenous protein alterations within the myocardium.

MIGRATION OF CARDIAC INJECTED PORCINEMESENCHYMAL STEM CELLS IN REMOTE HEALTHYORGANS: COMPARISON OF INTRACORONARY ANDINTRAMYOCARDIAL DELIVERYPávóné Gyön gyö si Ma ri ann, Silvia Charwat, Rayyan Hemetsberger, Pósa Ani kó,Petneházy Örs1, Petrási Zsolt1, Dietmar GlogarDept. of Cardiology, Medical University of Vienna1University of Ka pos vár

Keywords: stem cell therapy, myocardial infarction, migrationBackground: Male porcine bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSC)were transiently transfected with luciferase (Luc) and green fluorescent pro te in(GFP) (Luc-GFP-MSC) for tracking cardiac delivery of MSCs to the myocardiumand remote organs after intramyocardial or intracoronary delivery. Methods: Closed-chest, reperfused myocardial infarction (MI) was created infemale domestic pigs. The male Luc-GFP-MSC (8.4±1.3×106) were delivered eithertransendocardially in the infarct border zone or intracoronary in the open infarct-related artery 20±3 days post-MI in female pigs. Tissue samples were collected 3h, 24 h, and 7 days post-delivery from the myocardium and non-cardiac organs(lung, liver, spleen, lymphatic node, kidney, bone marrow). Tissue luciferaseactivity was measured in the homogenized tissues using dual-luciferase reporterassay. Quantitative TaqMan polymerase chain reaction (PCR) was performed inthe female hearts and remote organs to detect the sex-mismatch MSC.Results: The highest luciferase activity was found in the intramyocardial injectionsites at 3 h post delivery (528±448 relative light units [RLU]/µg pro te in) anddecreased to 382±109 and 162±58 RLU/µg pro te in at 24 h and 7 days, respectively.Significantly less Luc-GFP-MSC was retained 3 h, 24 h and 7 days after intraco -ronary delivery (124±8, 96±46 and 76±38 RLU/µg pro te in, p=0.031, p=0.021 andp=0.048, respectively). At 7-day, 0.5-2.7% of totally injected Luc-GFP-MSC wasfound in all non-cardiac organs, with no difference between intramyocardial orintracoronary administration. PCR confirmed the presence of male Luc-GFP-MSCin female infarcted hearts 24 h post-injections by both delivery methods. Conclusions: Intramyocardial delivery of MSC is mo re effective in cell retention inthe infarcted myocardium as compared to intracoronary delivery. Reporter genemethod is a useful means to track the biodistribution of the transplanted cellsquantitatively.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A49

Page 12: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

A FOSZFODIÉSZTERÁZ-5-GÁTLÓ KE ZE LÉS HA TÁ SAIDI A BÉ TE SZES KARDIOVASZKULÁRIS DISZFUNKCIÓRARadovits Ta más, Bömicke Timo1, Kö kény Gábor2, Karck Matthias1,Sza bó Gábor1

Sem mel we is Egye tem, Bu da pest1Ruprecht-Karls Egye tem, Szív se bé szei Kli ni ka, Heidelberg, Né met or szág2Semmelweis Egye tem, Kór élet ta ni In té zet, Bu da pest

Cu kor be te gek ben rom ló szív mû kö dés és ge ne ra li zált endotheliális diszfunkció fi -gyel he tõ meg, amit az ér fa li nit ro gén-mo no xid- (NO) ter me lés csök ke né se kí sér.Az NO ér fa li ha tá sa it köz ve tí tõ cGMP intracelluláris szint jé nek emel ke dé se újabbku ta tá si ered mé nyek sze rint je len tõs kardioprotektív ha tás sal ren del ke zik többkór ál la pot ban. Kí sér le te ink ben azt vizs gál tuk, hogy a foszfodiészteráz-5-gátló var -de nafil az NO-cGMP jel át vi te li út kró ni kus ak ti vá lá sá val ké pes-e ja ví ta ni pat kány -mo del lünk ben a di a bé te szes kardiovaszkuláris diszfunkciót. Pat ká nya ink ban egy -sze ri ip. sztreptozotocin-injekcióval 1-es tí pu sú cu kor be teg sé get vál tot tunk ki. Adi a bé te szes ál la tok 8 hé ten át vardenafilt (10 mg/kg/nap po.; ke zelt cso port), il let vepla ce bót (kont roll cso port) kap tak. Millar kon duk tan cia mikrokatéter se gít sé gé velbal kam rai nyo más-tér fo gat ana lí zist vé gez tünk és kontraktilitás-indexeket [pl. avégszisztolés nyo más-tér fo gat ös sze füg gés egye ne sé nek me re dek sé gét (Emax)] szá -mí tot tunk a szív funk ció meg íté lé sé re. Izo lált aor ta gyû rûk endothelfüggõ és nemendothelfüggõ vazorelaxációját vizs gál tuk acetilkolin, il let ve nátrium-nitroprusszidadá sá ra. Funk ci o ná lis kí sér le te in ket mo le ku lá ris bi o ló gi ai és immunhisztokémiaimé ré sek kel egé szí tet tük ki. Az egész sé ges kont roll ál la tok hoz vi szo nyít va cu kor be -teg pat ká nya ink ban fo ko zott miokardiális és vaszkuláris TGF-ß1-expressziót, csök -kent bal kam rai kontraktilitást (Emax: 1,04±0,07 vs. 2,23±0,20 Hgmm/µl; p<0,05),va la mint vaszkuláris diszfunkciót de tek tál tunk. A vardenafillal ke zelt cu kor be tegál la tok ban ma ga sabb cGMP-szintet, csök kent TGF-ß1-expressziót, je len tõ sen ja vultkardiális funk ci ót (Emax: 2,03±0,14 vs. 1,04±0,07 Hgmm/µl; p<0,05) és vazore -laxációs vá la szo kat fi gyel tünk meg. Ered mé nye ink ar ra utal nak, hogy a csök kentér fa li cGMP-jelátvitel sze re pet ját szik a di a bé te szes kardiovaszkuláris diszfunkcióki ala ku lá sá ban, amely ha té ko nyan ja vít ha tó kró ni kus foszfodiészteráz-5-gátló ke -ze lés sel.

EFFECTS OF PHOSPHODIESTERASE-5-INHIBITIONON DIABETIC CARDIOVASCULAR DYSFUNCTION

Keywords: diabetes, phosphodiesterase-5, cGMP, cardiac function, vascular functionPatients with diabetes mellitus exhibit generalized endothelial and cardiac dys -function with decreased nitric oxide (NO) production. It has been reported, thatelevated intracellular cGMP levels contribute to an effective cardioprotection indifferent pathophysiological conditions. In this study we investigated whetherchronic treatment with the phosphodiesterase-5 in hi bi tor vardenafil could improvediabetic cardiovascular dysfunction by upregulating the NO-cGMP pathway in thevessel wall and myocardium. In young rats, type 1 diabetes was induced by a singleip. injection of streptozotocin. In the treatment group, vardenafil (10 mg/kg/d) wasapplied orally for 8 weeks. Diabetic control animals received vehicle for the sametime. Left ventricular pressure-volume relations were measured by using amicrotip Millar pressure-volume conductance catheter, and in de xes of contractility(e.g. slope of end-systolic pressure-volume relationship [Emax]) were calculated. Inorgan bath experiments for isometric tension with isolated aortic rings,endothelium-dependent and -independent vasorelaxation was investigated by usingacetylcholine (ACh) and sodium nitroprusside (SNP). Additionally, molecularbiological and immunohistochemical experiments were performed. Whencompared to the non-diabetic controls, diabetic rats showed increased myocardialand vascular TGF-ß1 expression, impaired left ventricular contractility (Emax:1.04±0.07 vs. 2.23±0.20 mmHg/µl; p<0.05) and vascular dysfunction. Treatmentwith vardenafil resulted in higher cGMP-levels, reduced TGF-ß1 expression, signi -ficantly improved cardiac function (Emax: 2.03±0.14 vs. 1.04±0.07 mmHg/µlp<0.05) and higher vasorelaxation to ACh and SNP in diabetic animals. Our resultsdemonstrate that impaired vascular cGMP-signalling contributes to the develop -ment of diabetic vascular and cardiac dysfunction, which can be prevented bychronic phosphodiesterase-5 inhibition.

AZ ISZKÉMIA-REPERFÚZIÓ OKOZ TA APOPTÓZISCSÖK KEN TÉ SE IZO LÁLT CARDIOMYOCYTÁKBANRõth Er zsé bet, Jancsó Gá bor, Gal lyas Fe renc jr.1, Balatonyi Bor bá la,Reglõdi Dóra2, Gasz Balázs3, Rácz Boglárka1

PTE, Se bé sze ti Ok ta tó és Ku ta tó In té zet, Pécs1PTE ÁOK, Bio ké mi ai In té zet, Pécs2PTE ÁOK, Hu mán Ana tó mi ai In té zet, Pécs3Zalaegerszegi Kór ház Szív se bé szet, Pécs

A hi po fí zis ere de tû adenilát-cikláz ak ti vá ló polipeptid (PACAP) és re cep to rai ki fe -je zet ten expresszálódnak az ideg rend szer ben és szá mos egyéb szö vet ben. A peptidje len van a kardiovaszkuláris rend szer ben is kü lön bö zõ ha tá so kat ki fejt ve. Így in -ger li az intrakardiális neuronokat, be fo lyá sol ja a szív frek ven ci át, a kontraktilitást,a perc vo lu ment és a nátriuretikus peptid fel sza ba du lá sát. Kü lön bö zõ sejt vo na la kona PACAP je len tõs antiapoptotikus ha tá sát mu tat ták ki. Sa ját ko ráb bi vizs gá la ta inkiga zol ták, hogy a PACAP mér sék li sejt kul tú rá ban az oxidatív stressz ál tal in du káltsejt el ha lást és vé di a cardiomyocytákat az iszkémia-reperfúzió ál tal oko zott apop -tózissal szem ben. In vitro kí sér le te ink ben ha son ló sejt vé dõ ha tá sát mu tat tuk ki azintermittáló iszkémiás cik lu sok kal lét re ho zott prekondicionálásnak a reperfúzióská ro so dá sok kö vet kez mé nye i nek csök ken té sé ben, il let ve gát lá sá ban. Je len vizs gá la -ta ink cél ja volt, hogy meg vizs gál juk va jon a PACAP ké pes-e fo koz ni a prekon di -cionálás protektív ha tá sát az iszkémiás-reperfúziós ká ro so dás so rán. Kí sér le te inkel sõ so ro za tá ban szív izom-sejt te nyé szet ben 2 órás iszkémiát kö ve tõ 4 órás reper -fúzió so rán ér té kel tük a PACAP-elõkezelés (10 nM és 100 nM), il let ve az 1 cik lus -ban vég zett prekondicionálás apoptózist csök ken tõ ha tá sát, va la mint ezek kom bi -ná ci ó ját. A kí sér le tek má so dik so ro za tá ban vizs gá la ta in kat meg is mé tel tük, az zal akü lönb ség gel, hogy az iszkémiás prekondicionálást két cik lus ban vé gez tük ugyan -csak ki egé szít ve a PACAP elõ ke ze lés sel. A reperfúzió vé gén meg ha tá roz tuk azapoptótikus és az in takt, élõ sej tek ará nyát és a caspase- 8 ki áram lá sát flowcitometriával. Ered mé nye ink sze rint mind a PACAP, mind a prekondicionálás je -len tõs vé dõ ha tás sal ren del ke zik izo lált cardiomyocytákban az iszkémia-reperfúzióál tal in du kált apoptózissal szem ben, azon ban a ket tõ kö zött ad di tív ha tás nem mu -tat ha tó ki. A ku ta tást tá mo gat ta:OTKA TO48851, ETT 439/2006

EFFECTS OF PACAP AND PRECONDITIONING AGAINTSISCHEMIA/REPERFUSION-INDUCED CARDIOMYOCYTEAPOPTOSIS

Keywords: isolated cardiomyocytes, ischaemia-reperfusion, PACAP, preconditioning,apoptosisThe neuropeptide pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) andits receptors are widely expressed in the nervous system and various other tissues.The peptide is present in the cardiovascular system and has various distinct effects:it affects exitability of intracardiac ne u rons, cardiac rythm, out put, contractilityand the release of natriuretic peptide. It is well established that apoptosis contributeto myocardial cell death following ischemia/reperfusion injury. Therefore,inhibition of apoptotic pathways attenuate cardiomyocyte damage induced bymyocardial reperfusion injury and so can significantly contribute to minimize themorbidity of myocardial infarction in human patients. We have been demonstratedearlier that PACAP has protective effects against in vitro ischemia/reperfusioninduced apoptosis in cardiomyocytes.Preconditioning with brief intermittentperiods of ischemia is known to provide protection against ischemic injury. The aimof the present study was to investigate whether PACAP could enhance the pro -tective effect of preconditionong against in vitro ischemic injury. Cultured cardio -myocytes were exposed to brief preconditioning ischemia followed by 2 hoursischemia and 4 hours reperfusion. Both PACAP treatment and precon ditioningalone significantly increased cell viability and decreased the ratio of cell death.Pretreatment with PACAP was found to further reduce the level of cleavedcaspase-8, however, it did not le ad to additional survival rate when compared tocells treated with PACAP or preconditioning alone.These results show, thatalthough both PACAP and preconditionong have protective effect againtsischemia/ reperfusion-induced cardiomyocyte apoptosis, buth theire effects are notadditive. The present work was supported by Grants OTKA TO48851, ETT439/2006

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A50

Page 13: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

A GHRELIN HATÁSÁNAK VIZSGÁLATA IZOLÁLTKUTYA KORONÁRIA ARTERIOLÁKONSax Balázs, Túri Katalin, Hirschberg Kristóf, Fürjész Dóra, Ahres Abdelkrim,Nádasy György1, Monos Emil1, Szabó Gábor2, Merkely Béla, Kékesi ViolettaSemmelweis Egyetem, Kardiológiai Központ, Budapest1Semmelweis Egyetem, Klinikai Kísérleti Kutató- és Humán Élettani Intézet,Budapest2Ruprecht-Karls Egyetem, Szívsebészeti Klinika, Heidelberg, Németország

Háttér: A ghrelin (GHR) a növekedési hormon elválasztását serkentõ receptor(GHS-R) endogén ligandja. A peptid fõként a gyomorban termelõdik, de mRNS-etöbb sejtféleségben, így érendothel- és szívizomsejtekben is kimutatható. A GHRa növekedési hormon elválasztásán és összetett anyagcsere-hatásain túl kardio vasz -kuláris hatásokkal is rendelkezik. Direkt érhatása azonban nem tisztázott: dilatátorvagy konstriktor választ – fajonként és érterületenként eltérõ módon – egy arántképes kiváltani. Célkitûzés: Célunk a GHR koronária hatásának vizsgálata volt spontán és emel -kedett értónus mellett. Vizsgáltuk továbbá a GHR jellemzõ hatásait közvetítõreceptor (GHS-R1a) szerepét az érválasz létrejöttében.Módszer: Vizsgálatainkat egészséges kutyaszívbõl izolált és kanülált intramurálisko ro nária arteriolákon, mikroangiometriás módszerrel végeztük (n=16, belsõ át -mérõ: 210±16 µm). A GHR-hatásokat (30-100-300 nM) spontán tónus mellett,majd tromboxán analóg (U46619, 1 µM) adásával megemelt tónusú ereken vizs -gáltuk (n=8). A GHS-R1a-receptorok jelenlétét immunhisztokémiai úton, azérhatások GHS-R1a függését specifikus blokkolószer (D-Lys3-GHRP-6, 50 µM)mellett vizsgáltuk (n=8).Eredmények: A GHR nem okozott szignifikáns érátmérõ-változást (DD) a normáltónussal rendelkezõ izolált érszakaszon. U46619-el végzett prekontrakciót (DDmax:–25±4%, p<0,01) követõen azonban a GHR további kontrakciót idézett elõ(DDmax: 33±9%, az U46619 hatás százalékában, p<0,05). GHS-R1a immun pozi -tivitást találtunk a koronária arteriolák simaizomzatában. Ugyanakkor a D-Lys3-GHRP-6 nem befolyásolta a GHR által kiváltott vazokonstrikciót.Következtetések: Eredményeink szerint a GHR kutya koronária arteriolákon meg -emelt tónus esetén érszûkítõ hatással bír. Noha a specifikus receptor jelen van azérfalban, a vazokonstriktor válasz nem a GHS-R1a aktivációján keresztül jön létre.Felmerül a GHS-R1b-receptorok szerepe a válasz közvetítésében, ez azonbanspecifikus blokkolók hiányában még nem vizsgálható.

EFFECT OF GHRELIN ON ISOLATED CANINECORONARY ARTERIOLES

Keywords: ghrelin, coronary constriction, growth hormone secretagouge receptorBackground: Ghrelin (GHR) is the endogenous ligand of the growth hormonesecretagouge receptor (GHS-R). The peptide is mainly produced in the stomach,but its production has recently been described in various tissues including thevascular endothelium and the myocardium. Beside the stimulation of the growthhormone secretion and complex metabolic effects GHR also possesses cardio -vascular effects. However, contradictory data are available on the direct vascularactions of GHR: either vasodilation or vasoconstriction may occur depending onthe organ and species. Aims: To characterize the direct effect of the peptide on canine coronary bed withspontaneous and elevated tone and to evaluate the role of GHS-R 1a-type in thevascular effect of GHR.Methods: Vascular responses to GHR (30-100-300 nM) of isolated and cannulatedcanine coronary arterioles (n=16, mean inner diameter±SEM: 210±16 µm) withspontaneous tone or after preconstriction evoked by the thromboxane mimeticagent U46619 (1 µM) were recorded by microangiometry. Presence of GHS-R1a inthe coronary arterioles was investigated with immunohistochemistry. Experimentswere also performed in the presence of the GHS-R1a antagonist D-Lys3-GHRP-6(50 µM).Results: On coronary arterioles with spontaneous tone GHR did not elicitsignificant effect on vessel diameter. However, in the case of elevated vascular tone(25±4% decrease in diameter) GHR evoked significant vasoconstriction with amaximum of 33±9% of the effect of U46619 (p<0.05). Positive immunostainingfor GHS-R1a was detected in the wall of coronary arterioles. However, the vaso -constrictor effect was not abolished by the blockade of GHS-R1a.Conclusions: The results suggest that GHR induces constriction of caninecoronary arterioles with elevated vascular tone. This effect – despite their presencein coronary arterioles – is likely not mediated by GHS-R1a. The possible role ofGHS-R1b – due to the lack of specific antagonists – cannot be tested yet.

A RÖ VID TÁ VÚ QT-VARIABILITÁS SZE RE PEA HERG-BLOKKOLÓK TORSADOGÉN HA TÁ SÁ BAN,ÉBER NYÚL BANSzénási Gá bor, Wellmann Já nos, Ko vács Ani kó, He ge dûs Má riaEgis Gyógy szer gyár Nyrt., Bu da pest

A kü lön bö zõ hERG-blokkolók erõ sen el té rõ gya ko ri ság gal okoz nak „torsade depointes” po li morf kam rai tachycardiát ha son ló QTc-megnyúlás el éré se el le né re is.Az IKr-blokkolók proaritmiás ha tá sá nak egyik fõ oká nak a rö vid tá vú QT-varia -bilitás (STV[QT]) emel ke dé sét te kin tik. Azon ban Michael és mtsai ki mu tat ták, hogya STV(QT) nem tud ta meg jó sol ni a TdP elõ for du lást E-4031-cal ke zelt éber nyu -lak ban (Br J Pharmacol 2007; 152: 1215). Ezért meg vizs gál tuk a dó zis füg gõ QTc ésSTV(QT) vál to zá so kat, ame lyet az is mer ten ala csony, kö ze pes és ma gas arit mo -genitású risperidon, dofetilid és cisaprid oko zott. Egy 20 per ces kont roll pe ri ó dusután az anya gok nö vek võ dó zi sa it 20 per cen ként, 5 perc alatt iv. infundáltuk ébernyu lak nak. Mind há rom ve gyü let dó zis füg gõ en meg nyúj tot ta az EKG QTc(Bazett) in ter val lu mát mint egy 40%-os csúcs ha tást el ér ve, de egyik gyógy szer sembe fo lyá sol ta a szív frek ven ci át mi e lõtt arit mi át oko zott. A tar tós ma xi má lis QTc-megnyúlás el le né re csak 2 risperidonnal (0.03, 0.1, 0.3, 1.0 és 3.0 mg/kg; n=8) ke -zelt ál lat ban lát tunk TdP-t. A dofetilid (1, 2, 7, 20 és 70 µg/kg; n=8) 4 nyúl ban oko -zott TdP-t, ami 2 ál lat ban kamrafibrillációhoz (VF) ve ze tett. A cisaprid (0,1, 0,3, 1,0,3,0 és 10,0 mg/kg; n=6) min den ál lat ban TdP-t és 3 nyúl ban VF-t idé zett elõ. Azegyes ve gyü le tek leg na gyobb QTc nyúj tó ha tá sa ál la ton ként je len tõs dó zis kü lönb -ség gel je lent ke zett, de az el sõ TdP csak a ma xi má lis QTc-megnyúlás el éré se utánfor dult elõ. Mind egyik ve gyü let eny he és vál to zó mér té kû STV(QT) vál to zást ho -zott lét re, és nem tud tunk kap cso la tot ki mu tat ni az STV(QT) nö ve ke dés és azaritmogenitás kö zött. Meg ál la pít hat juk, hogy el té rõ en más fa jok tól a nyúl ban a rö -vid tá vú QT-variabilitás fo ko zó dá sa gyen ge elõ re jel zõ je az Ikr-blokkolóktorsadogén ha tá sá nak.

THE ROLE OF SHORT-TERM QT VARIABILITYIN THE TORSADOGENIC EFFECT OF HERG BLOCKERSIN CONSCIOUS RABBITS

Keywords: arrhythmia, heart rateDifferent hERG blockers induce ”torsade de pointes” polymorphic ventriculartachycardia (TdP) with disparate incidence rates despite causing similar QTclengthening. Increased short-term variability of the QT intervals (STV[QT]) isconsidered to be one of the ma in causes of proarrhythmic effect of IKr blockers.However, Michael et al. have shown that changes in STV(QT) failed to predict theinduction of TdP in conscious rabbits treated with E-4031 (Br J Pharmacol 152:1215,2007). Therefore, we explored the dose-dependent changes in QTc and STV(QT)induced by risperidone, dofetilide and cisapride known to have low, medium andhigh arrhythmogenicity, respectively. The drugs were infused i.v. over 5 min atincreasing doses administered at 20 min intervals after a 20 min control period inconscious rabbits. All 3 drugs lengthened the QTc (Bazett) intervals of the ECG ina dose-dependent manner causing about 40% peak QTc change but neither drugaltered heart rate significantly before causing arrhythmia. TdP was observed onlyin 2 animals treated with risperidone (0.03, 0.1, 0.3, 1.0 and 3.0 mg/kg; n=8) despitemaximal QTc lengthening for a long time. Dofetilide (1, 2, 7, 20 and 70 µg/kg;n=8) caused TdP in 4 rabbits resulting in ventricular fibrillation (VF) in 2 animals.Cisapride (0.1, 0.3, 1.0, 3.0 and 10.0 mg/kg; n=6) produced TdP in all animalsleading to VF in 3 rabbits. The dose of a drug that produced ma xi mum QTcprolongation varied considerably among animals but the first TdP appeared onlyafter ma xi mum QTc prolongation was achieved. All compounds caused small andvariable changes in STV(QT), and no relationship between the increases inSTV(QT) and arrhythmogenicity could be established. In conclusion, in contrast toother spe ci es increased short-term variability of the QT interval is a poor indicatorof the torsadogenic effect of IKr blockers in the rab bit.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A51

Page 14: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

A KOMPLEMENTFEHÉRJÉK SZE RE PEAZ ATEROSZKLEROTIKUS ÉR BE TEG SÉ GEKPROG RES SZI Ó JÁ NAK ELÕ RE JEL ZÉ SÉ BENSzép la ki Gá bor, Prohászka Zoltán1, Var ga Lilian1, Karádi István1, Merkely Bé la,Füst György1

Sem mel we is Egye tem, Kar di o ló gi ai Köz pont, Bu da pest1Semmelweis Egye tem, III. Bel gyó gyá sza ti Kli ni ka, Bu da pest

A komplementrendszer a ve le szü le tett im mu ni tás fon tos ré sze, je len tõs sze re petját szik a fer tõ zé sek el le ni vé de lem ben, az immunkomplexek el tá vo lí tá sá ban és ater mé sze tes és szer zett im mun vá lasz ös sze kap cso lá sá ban. Is mert, hogy akomplementrendszer ak ti vá ci ó ja szá mos be teg ség patomechanizmusában – így azateroszklerózis ki ala ku lá sá ban is fon tos sze re pet tölt be. Az ateroszklerózis kró ni -kus gyul la dás sal já ró fo lya mat: a gyul la dás ra jel leg ze tes el té ré sek fo lya ma to san je -len van nak kezd ve az endothel-diszfunkciótól egé szen a plakk ruptúráig. Ezért sú -lyos ateroszklerózistól szen ve dõ be te gek ben szá mos gyul la dá sos marker szint jeemel ke dett le het. A leg is mer tebb ilyen markerek az akut fá zis-fe hér jék (pl. C-reak -tív pro te in), citokinek (interleukin-6), il let ve a komplementfehérjék (C3, C1-inhi -bitor) kö zé tar toz nak. Mun ka cso por tunk cél ja az volt, hogy kap cso la tot ke res sünkaz ateroszklerózis prog res szi ó ja és a komp le mentrend szer ak ti vá ci ó ja kö zött. Azegyes komplementfehérjék (C3, C1-inhibitor) ri zi kó becs lés ben be töl tött sze re pétprospektív kli ni kai vizs gá la tok ban ta nul má nyoz tuk. Nõ be te gek ben a ma gas C3-szint (³1,8 g/l) elõ re jel zi az új kardiovaszkuláris ese mé nyek meg je le né sét koro -nária-bypass mû tét után, az esély há nya dos ér té ke 4,1 (95%-os kon fi den cia in ter val -lum: 1,23–13,61, p=0,0249). Az élet kor ra, testtömegindexre és do hány zás ra ad jusz -tált esély há nya dos ér té ke 4,8 (95% CI: 1,137–20,070, p=0,033). A ma gas C3-szintös sze függ a ko rai restenosis je len lé té vel everziós carotis endarterectomia (CEA)után; az ös sze füg gés rész ben mannose binding lectin (MBL2) ge no tí pus depen -dens. Az ala csony C1-inhibitor szint (<115%) elõ re jel zi a ko rai restenosis meg je le né -sét CEA után, az élet kor ra és nem re ad jusz tált esély há nya dos ér té ke 6,9 (95% CI:1,55–31,02), p=0,0113). Ered mé nye ink alap ján el mond ha tó az, hogy egyes komp -lementfehérjék szé rum szint je ös sze füg gést mu tat az ateroszklerózis prog resszi ó já -val, meg ha tá ro zá suk je len tõs kli ni kai ha szon nal bír hat.

THE ROLE OF COMPLEMENT PROTEINS IN THE RISKPREDICTION OF ATHEROSCLEROTIC VASCULARDISEASES

Keywords: atherosclerosis, complement, risk, C1-inhibitor, C3, restenosis, CABG,endarterectomy, inflammationThe complement system is a part of the innate immune system, which playsessential role in the defense against microbial infections, clearance of immunecomplexes and bridging innate and adaptive immunity. Moreover, it is well knownthat inappropriate activation of complement contributes to the pathophysiology ofseveral diseases – such as atherosclerosis. Atherosclerosis is an inflammatorydisease; the inflammatory mechanisms are present in all phases of plaquedevelopment – from endothelial dysfunction to plaque rupture. Several markers ofongoing inflammation may be elevated in the affected patients. Some of the best-studied markers belong to the acute phase proteins (as C-reactive pro te in),cytokines (interleukin-6) and the complement system (C3, C1-inhibitor). Our groupaimed to provide evidence on the association of the complement system withatherosclerotic vascular diseases in human clinical studies. Therefore prospectiveclinical studies were developed to study the role of risk prediction based oncomplement measurements. High C3 levels (³1.8 g/l) predict new vascularcomplications of atherosclerosis in women, who underwent coronary artery bypassgraft surgery (odds ratio: 4.1 (95% confidence interval: 1.23–13.61, p=0.0249). In amodel adjusted for age, body mass in dex and smoking the odds ratio was 4.8 (95%CI: 1.137–20.070, p=0.033). High C3 levels are associated with the development ofan early restenosis following eversion type carotid endarterectomy (CEA), partiallydepending on the mannose binding lectin (MBL2) genotype. Low C1-inhibitorlevels (<115%) predict restenosis following CEA, the age and gender adjusted oddsratio is 6.9 (95% CI: 1.55–31.02), p=0.0113). Based on our results, complementproteins are associated with the presence and with the progression ofatherosclerosis, thus determining complement proteins might have an importantclinical role.

MIOKARDIÁLIS ADRENOMEDULLIN GÉN TRANSZ FERJA VÍT JA A SZÍVIZOM-KONTRAKTILITÁSTSzokodi Ist ván, Fü re di Gá bor, Leskinen Hanna1, Rauma-Pinola Tanja1,Ruskoaho Heikki1PTE, Szív gyógy ásza ti Kli ni ka, Pécs1Institute of Biomedicine, Department of Pharmacology and Toxicology,University of Oulu, Oulu, Finland

Be ve ze tés: Az adrenomedullin (AM) sze re pe a szívizom-kontraktilitás sza bá lyo zá -sá ban el lent mon dá sos. Je len mun kánk ban a peptid ha tá sát di rekt, bal kam rai adre -no medullin gén transz fer se gít sé gé vel vizs gál tuk.Mód sze rek: Kí sér le te in ket hím, 7-8 he tes Sprague–Dawley-patkányokon vé gez -tük. Az AM-gént egy adenovírus vek tor hoz kö töt ten (Ad5RSVrAM) (5×108) pfu100 µL-ben) in jek tál tuk a bal kam ra fa lá ba. Ne ga tív kont roll ként ß-galaktozidáztexpresszáló konstruktumot (Ad5RSVLacZ) hasz nál tunk. In vivo a bal kam ra-funk -ci ót echokardiográfia se gít sé gé vel vizs gál tuk. A kam rai kontraktilitást di rekt mó -don ex vivo, izo lált pat kány szív mo del len ta nul má nyoz tuk. A bal kam rai min ták -ból tör tént fehérje-extrakció után az egyes kinázok foszforiláltsági szint jétWestern-blot se gít sé gé vel vizs gál tuk. Az AM kam rai génexpresszióját RNS-izolálást kö ve tõ en Northern-blot tech ni ká val kö vet tük.Ered mé nyek: Di rekt AM gén transz fer 20,9-sze re sé re (p<0,001) nö vel te a bal kam -rai AM mRNS-szintet. Echokardiográfiás vizs gá la tok sze rint a frakcionális rö vi dü -lés 14%-kal (p<0,05), az ejekciós frak ció 8%-kal (p<0,05) nõtt az AM gén transz -fer után. Ex vivo, izo lált per fun dált pat kány szí ve ken az AM-géntranszfer szig ni fi -kán san fo koz ta a Frank–Starling-választ. A kont rol lok hoz ké pest a dP/dt(max) ér -té ke 22%-kal (P<0.05), 19%-kal (p<0,05), il let ve 16%-kal (p<0,05) volt ma ga sabb10, 15, il let ve 20 Hgmm-es vég di asz to lés nyo más mel lett. A szisz to lés funk ci ó tól el -té rõ en a di asz to lés funk ció nem vál to zott. Western-blot ana lí zis sze rint az AMoverexpresszió je len tõs mér ték ben fo koz ta a pro te in kináz C egyes izoformáinak(PKC-e és a PKC-d) transz lo ká ci ó ját a szolubilis frak ci ó ból a memb rán sejt frak ci -ó ba, va la mint csök ken tet te a p38 mitogén-aktiválta pro te in kináz foszforilációját.Kö vet kez te té sek: Ered mé nye ink sze rint az AM-géntranszfer ja vít ja a szisz to lésfunk ci ót, míg a di asz to lés funk ci ót nem be fo lyá sol ja. A ha tás hát te ré ben fel te he -tõ leg a PKC-e fo ko zott ak ti vá ci ó ja áll.

MYOCARDIAL ADRENOMEDULLIN GENE TRANSFERIMPROVES CARDIAC FUNCTION

Keywords: myocardial basic research, myocardial contraction, gene therapy,adrenomedullinBackground: Controversy persists regarding the effect of adrenomedullin (AM) oncardiac contractility. He re, we explored the potential role of AM on cardiacfunction by direct recombinant adenoviral AM gene delivery into the left ventricle. Methods: The experiments were conducted on male 7-8-week-old Sprague-Dawleyrats. Adenoviral vectors with a full-length coding reg ion of rat AM cDNA(Ad5RSVrAM) (5×108 pfu in 100 µL) were injected directly into the anterior wallof the left ventricle. ß-galactosidase expressing construct (Ad5RSVLacZ) was usedas the negative control for AM gene transfer. The AM effects were analyzed withechocardiography and in an isolated perfused rat heart preparation. The expressionof AM and the activation of underlying signaling pathways were also investigatedusing Northern-blotting and Western-blotting, respectively.Results: AM gene delivery increased left ventricular AM mRNA by 20.9-fold(p<0.001). AM overexpression improved fractional shortening by 14% (p<0.05)and ejection fraction by 8% (p<0.05) compared to control animals. AM genetransfer augmented the Frank-Starling response in isolated perfused hearts. Themaximal derivative of isovolumic left ventricular pressure (dP/dt(max)) increasedby 22% (p<0.05), 19% (p<0.05) and 16% (p<0.05) when left ventricular end-diastolic pressure was increased to 10, 15 or 20 mmHg in AM injected heartscompared to the control group. In contrast to systolic function, no alterations indiastolic properties were noted. The overexpression of AM activated pro te in kinaseC (PKC-e and PKC-d isoforms) in the left ventricle, whereas p38 mitogen-activated pro te in kinase activity decreased.Conclusions: Our results indicate that AM overexpression improves leftventricular systolic function without altering cardiac diastolic properties in thenormal heart. Moreover, activation of PKC-e may mediate the cardiac effect ofAM.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A52

Page 15: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

A VÖ RÖS PÁL MA OLAJ DI É TA CSÖK KEN TIA SZÍV IZOM IN FARK TUS MÉ RE TÉT KO LESZ TE RIN NELETE TETT PAT KÁ NYOK BANSzûcs Ger gõ, Dirk J. Bester1, Ku pai Krisz ti na, Jacques van Rooyen1,Adriann Johannes Esterhuyse1, Cson ka Csa ba, Csont Ta más, Ferdinándy Pé terSZTE ÁOK, Bio ké mi ai In té zet, Kardiovaszkuláris Ku ta tó cso port, Sze ged1Cape Peninsula University of Technology, Cape Town, South Africa

Cél ki tû zés: Egyes ta nul má nyok ki mu tat ták, hogy a vö rös pál ma olaj (red palm oil,RPO) vé del met nyújt az iszkémia/reperfúziót kö ve tõ miokardiális diszfunkció ki -ala ku lá sa el len. Azon ban az is jól is mert, hogy egyes kardioprotektív me cha niz mu -sok ká ro sod nak hypercholesterinaemiában. Ezért je len cél ki tû zé sünk az volt, hogymeg vizs gál juk a RPO-diéta ho gyan be fo lyá sol ja az in fark tus mé re tét ko lesz te rin -nel ete tett pat ká nyok szí vé ben.Me tó dus: En nek tisz tá zá sá ra hím Wistar-patkányokat 2% ko lesz te rin nel dú sí tott,il let ve nor mál táp pal etet tünk 9 hé ten ke resz tül. Az utol só 5 hét ben az ál la tok fe -lé nél mind két di é tát ki egé szí tet tük 0,2 g/ál lat/nap RPO-val. A di é ta be fe jez té vel aszí ve ket izo lál tuk, és oxigenizált Krebs–Henseleit-oldattal Langendorff-szerintper fun dál tuk. A szí ve ket 30 perc globál iszkémiának és 120 perc reperfúziónak tet -tük ki, majd trifenil-tetrazolium-klorid fes tés sel meg ha tá roz tuk az in fark tus mé -re tét.Ered mé nyek: A RPO-diéta szig ni fi kán san csök ken tet te az in fark tus mé re tet a nor -mál tá pon tar tott cso por tok ban (23,5±2,8%-ról 9,2±1,0%-ra, p<0,05). A ko lesz te -rin ben gaz dag di é ta szig ni fi kán san meg emel te az in fark tus mé re tét (37,2±3,6%,p<0,05), azon ban a RPO-diétával ki egé szít ve szig ni fi káns csök ke nést ta pasz tal -tunk az in fark tus mé re té ben (26,9±3,0%, p<0,05).Konk lú zió: Meg ál la pít hat juk, hogy a RPO-diéta nemcsak egész sé ges pat ká nyok -ban biz to sít vé del met az iszkémia/reperfúziós ká ro so dás sal szem ben, ha nem ko -lesz te rin-ete tés sel lét re ho zott kí sér le tes hyperlipidaemiában is.

DIETARY RED PALM OIL SUPPLEMENTATIONDECREASES MYOCARDIAL INFARCTSIZE IN CHOLESTEROL-FED RATS.

Keywords: red palm oil, infarct size, cardioprotection, hypercholesterolemiaPurpose: Some studies have shown that red palm oil (RPO), one of the largestconsumed vegetable oil in the world, protects against myocardial dysfunctionfollowing ischemia/reperfusion (I/R). However, cardioprotective mechanisms areimpaired in hypercholesterolemia. In this study we aimed to investigate the effectof dietary RPO-supplementation on myocardial infarct size in rats fed a choles -terol-enriched diet.Methods: Male Wistar rats were randomly divided into four diet groups. Rats werefed either a stan dard rat chow or that supplemented with 2% cholesterol for a 9-week period. In the last 5 weeks of the diet, half of the normal and cholesterol-fedgroups were treated with 0.2 g RPO bak ing fat per day, respectively. At the end ofthe diet, hearts were isolated and perfused with Krebs-Henseleit buffer using aLangendorff perfusion apparatus. The perfusion protocol included a 10 minute ae -ro bic perfusion period followed by 30 minutes of normothermic global ischemiaand 120 minutes of reperfusion. After the perfusion, infarct size was determinedby stan dard TTC staining.Results: In the normal groups, RPO supplementation significantly decreasedinfarct size (9.2±1.0% versus 23.5±2.8%, p<0.05). Cholesterol enriched dietsignificantly increased infarct size (37.2±3.6%, p<0.05), however, RPOsupplementation significantly decreased infarct size in the hypercholesterolemicgroup as well (26.9±3.0%, p<0.05).Conclusions: Dietary RPO-supplementation was able to offer protection againstischemia/reperfusion injury not only in healthy rats, but also in experimentalhypercholesterolemia induced by cholesterol-enriched diet.

AZ ACE-GÁTLÓ TERÁPIA HATÉKONYSÁGÁNAKVIZSGÁLATATóth Attila, Fagyas Miklós, Megyesi Zita, Orosz Petronella, Daragó Andrea,Szerafin Tamás1, Galajda Zoltán1, Mányiné Siket Ivetta, Lizanecz Erzsébet,Édes István, Papp Zoltán, Szentmiklósi József2

DEOEC, Kardiológiai Klinika, Debrecen1DEOEC, Kardiológiai Intézet, Szívsebészeti Tanszék, Debrecen2DEOEC, Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet, Debrecen

Háttér: A magas vérnyomás népbetegségnek számít a magyar lakosság körében.Az egyik leggyakrabban alkalmazott vérnyomáscsökkentõ gyógyszercsoport az an -gio tenzin konvertáló enzimet (ACE) gátló szereké. Bár nagy klinikai tanul mányokbizonyítják az ACE-gátlók vérnyomáscsökkentõ hatékonyságát, hosszú távúkezelés során a magas vérnyomás sok esetben mégis visszatér. Jelen tanul -mányunkban a hosszú távú ACE-gátló kezelés hatékonyságát kutattuk.Módszerek: Szívmûtéten átesett betegek szövet- (bypass mûtétbõl visszamaradt a.mammaria, a. radialis, v. saphena) és vérmintáit vizsgáltuk. Meghatároztuk a bete -gek klinikai (pl. vérnyomás), biokémiai (szérum ACE-mennyiség és aktivitás) ésélettani (izolált érgyûrûk kontraktilis válaszai) jellemzõit.Eredmények: Az ACE-gátlók csökkentik a szérum ACE aktivitását (10,8±1,1 Uszemben az ACE-gátlót nem szedõknél kapott 17,4±2,3 U értékkel), ellenbennincsenek hatással az enzim expressziójának mértékére (222±8 ng/ml szemben akontrollnál kapott 234±31 ng/ml értékkel). A szöveti ACE aktivitásánakmeghatározásához az angiotenzin-1 és angiotenzin-2 által kiváltott kontraktilisválasz mértékét vizsgáltuk (maximális kontraktilitás: 89±5% és 79±5%, EC50-érték:31±4 nM és 4,9±0,6 nM). Összevetettük az ACE-gátló szereket szedõ és nemszedõ betegek esetében az angiotenzin-1 mediált kontraktilitás paramétereit, hogyjellemezzük az ACE-inhibitor terápia szöveti hatásait. Az összefüggés hiá nyábólfeltételeztük, hogy nem alakult ki szöveti adaptáció az ACE-inhibitor kezeléssorán.Összefoglalás: Az ACE-gátló szerek úgy csökkentik a szérum ACE aktivitását,hogy közben nem módosítják az angiotenzin-1 által kiváltott szöveti választ, tehátaz ACE-gátlók alkalmasak hosszú távú terápiás kezelésre. A magas vérnyomásvisszatérése vélhetõen az alapbetegség progressziójának eredménye és nem azACE-gátló szerre kialakult rezisztencia (ún. „ACE escape”) következménye.

INVESTIGATION OF THE EFFECTIVENESSOF ACE INHIBITOR THERAPY

Keywords: angiotensin convertase enzyme, ACE inhibitor, hypertension, ACE activity,vascular contractilityBackground: Hypertension affects a large population in Hungary. One of themajor antihypertensive drugs is the angiotensin convertase enzyme (ACE)inhibitors. Although large trials support the effectivity of ACE inhibitors to reduceblood pressure, upon long term application hypertension tends to re-appear. Thegoal of the present study was to investigate the effectivity of long term ACEinhibitor treatments in patients.Methods: Vascular graft tissue (remained from bypass surgery: a. mammaria, a.radialis, v. saphena) and blood samples were collected from patients undergoingcardiac surgery. Clinical (e.g. blood pressure), biochemical (serum ACE amount,activity) and physiological (measurements of contractile force of isolated ringpreparations) parameters were determined.Results: ACE inhibition therapy resulted in a decereased serum ACE activity(10.8±1.1 U versus 17.4±2.3 U in patients without ACE inhibition), while ACEexpression was unaffected (222±18 ng/ml versus 234±31 ng/ml, respectively). As amatter of tissue ACE activity, angiotensin I and II mediated responses weremeasured (maximal responses: 89±5% and 79±5%, EC50 values: 31±4 nM and4.9±0.6 nM, respectively). To reveal the possible changes in tissue ACE respon -siveness to ACE inhibitor therapy, angiotensin I responsiveness was correlated tothe medication. The lack of correlation suggested no adaptation to ACE inhibitors.Summary: ACE inhibitors reduce serum ACE activity, without effect on tissueangiotensin I responsiveness, therefore ACE inhibitors are effective in long termapplications. Re-appearance of hypertension is probably the result of theprogression of the disease, instead of ACE inhibitor resistance (sometimes calledACE escape).

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A53

Page 16: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

MYOZIN KÖ TÕ C-FEHÉRJE (MYBPC3) GÉN MU TÁ CI ÓTHOR DO ZÓ CSA LÁ DOK KLI NI KAI ÉS GE NE TI KAI ANA LÍ ZI SETóth Tí mea, Orosz And rea, Nagy Vik tó ria, Hõgye Már ta, Forster Ta más,Csanády Mik lós, Sepp Ró bertSze ge di Tu do mány egye tem, II. Bel gyó gyá sza ti Kli ni ka és Kar di o ló gi ai Köz pont,Sze ged

Hát tér: A hi pert ró fi ás cardiomyopathia (HCM) a szív izom zat pri mer be teg sé ge,amely el sõ sor ban a sarcomert kó do ló gén mu tá ci ók kö vet kez té ben ala kul ki. AHCM-ben érin tett egyik leg gya ko ribb gén a myozin kö tõ C-fehérje gén(MYBPC3).Be teg és mód szer: Mun kánk ban öt, iga zolt MYBPC3 gén mu tá ci ót (Gln1226Stop,Arg273+1X, Ala953+94X, Lys590+11X, 1135Tyrdel) hor do zó csa lád kli ni kai és ge -ne ti kai ana lí zi sét vé gez tük el. A csa lád tag ok nál kar di o ló gi ai szû rõ vizs gá lat tör tént(anamnézisfelvétel, ko ráb bi or vo si do ku men tá ció át te kin té se, fi zi ká lis vizs gá lat, 12el ve ze té ses EKG, il let ve echokardiográfia). A csa lád tag ok mutációhordozó stá tu sátaz érin tett MYBPC3 exon polimeráz lánc re ak ci ó val va ló amplifikálást kö ve tõ en di -rekt szekvenálással ha tá roz tuk meg.Ered mé nyek: Ös sze sen 59 csa lád ta got vizs gál tunk (29 fér fi, 30 nõ, élet kor: 44±20év). A csa lád tag ok kö zött 27 (46%) mutációhordozót azo no sí tot tunk(Gln1226Stop: 3, Arg273+1X: 7, Ala953+94X: 15, Lys590+11X: 1, 1135Tyrdel: 1). A27 mutációhordozó kö zül 10 eset ben (37%) le he tett HCM je len lét ét iga zol ni(Gln1226Stop: 1/3, Arg273+1X: 5/7, Ala953+94X: 2/15, Lys590+11X: 1/1,1135Tyrdel: 1/1), míg 17 csa lád tag (63%) kli ni ka i lag tü net men tes mutáció hordo -zónak bi zo nyult. A tü net men tes mutációhordozók szig ni fi kán san fi a ta lab bak vol -tak, mint a kli ni ka i lag érin tett csa lád tag ok (45±18 év vs. 61±11 év). A tü net men tesmutációhordozók mind egyi ke élet ben volt az utánkövetés vé gén, míg a 10 kli ni ka -i lag is érin tett csa lád tag kö zül ha tan meg hal tak (hir te len szív ha lál: 4, stroke: 4, gyo -mor rák. 1).Ös sze fog la lás: Ered mé nye ink, ko ráb bi vizs gá la ta ink kal együtt ar ra utal nak, hogya MYBPC3 gén az egyik leg gyak rab ban érin tett gén ma gyar HCM-es be te gek ben.A MYBPC3 gén mu tá ci ók idõ sebb élet kor ban ma ni fesz tá lód hat nak, és egyes ese -tek ben rossz prog nó zis sal bír nak.

CLINICAL AND GENETIC SCREENING IN FAMILIESWITH MYOSIN BINDING PRO TE IN C GENE (MYBPC3)MUTATIONS

Keywords: hypertrophic cardiomyopathy, myosin binding pro te in C geneBackground: Hypertrophic cardiomyopathy (HCM) is a primary disease of themyocardium due to mutations in genes encoding for mainly sarcomeric proteins.One of the most frequently affected disease gene in HCM is the myosin bindingpro te in C gene (MYBPC3).Patients and methods: We analysed 5 HCM families carrying known MYBPC3mutations (Gln1226Stop, Arg273+1X, Ala953+94X, Lys590+11X, 1135Tyrdel).Family members underwent clinical screening (including history taking, physicalexamination, review of previous medical records, 12-lead ECG andechocardiography). Carrier sta tus was determined by direct sequencing afterpolymerase chain reaction (PCR) amplification of given MYBPC3 exons.Results: Ove rall, 59 family members were screened (29 males, 30 females, age:44±20 yrs). Among the family members, 27 (46%) mutation carriers wereidentified (Gln1226Stop: 3, Arg273+1X: 7, Ala953+94X: 15, Lys590+11X: 1,1135Tyrdel: 1). Of the 27 mutation carriers, ten family members (37%) manifestedHCM (Gln1226Stop: 1/3, Arg273+1X: 5/7, Ala953+94X: 2/15, Lys590+11X: 1/1,1135Tyrdel: 1/1), while 17 family members (63%) proved to be clinically silentmutation carriers. Silent gene carriers were significantly younger than thoseexhibiting the disease (45±18 yrs vs. 61±11 yrs). All of the silent gene carriers werealive at the end of follow up, while 6 out of the 10 affected family members diedduring follow up (sudden cardiac death: 4, stroke: 1, gastric cancer: 1).Summary: In the light of our previous results these findings indicate thatMYBPC3 gene is one of the most frequently affected disease gene in HungarianHCM patients. MYBPC3 gene mutations may manifest itself later in adulthood,and in some cases harbour a malignant prognosis.

A KALCIUM-IONOFÓR IONOMYCINKORONÁRIATÁGÍTÓ HATÁSÁNAK MECHANIZMUSATúri Katalin, Sax Balázs, Szabó Hajnalka, Forgács Gábor, Nagy Andrea,Nádasy György1, Monos Emil1, Merkely Béla, Kékesi ViolettaSE, Kardiológia Központ, Kísérleti Laboratórium, Budapest1SE, Klinikai Kísérleti Kutató- és Humán Élettani Intézet, Budapest

Bevezetés: Régóta gyûlnek azok az ismeretek, amelyek szerint a Ca – az endothelmûködésétõl függetlenül – kettõs szerepet tölthet be az értónus szabályozásában:konstrikciót és relaxációt egyaránt képes elõidézni. Utóbbira példa az endogén Ca-ionofór, parathormon, amely endothel-független, erõteljes koronáriatágulatot ké -pes létrehozni. Korábban kimutattuk, hogy a szintetikus Ca-ionofór, az iono mycin(IONO) in vivo szintén erõs koronáriadilatátor, és ez a hatás nitrogén-monoxid-szintáz (NOS) gátlással csak részben csökkenthetõ.Célkitûzés: Jelen kísérleteinkben az IONO koronáriarezisztencia erekre gyakorolthatását és annak endothelfüggését vizsgáltuk.Módszer: A kísérleteket izolált, patkány koronária arteriolákon (érátmérõ, D:184±22 µm, n=8) végeztük ép endotheliumú, illetve endothel-irtott ereken. Azendothelfunkciót bradikinin (100 nM), a simaizom válaszkészséget nátrium-nit -roprusszid (1 µM) adásával teszteltük. Az IONO (100 pM-1 µM) érválaszokatendotelin-1 (200 nM) elõkezeléssel megnövelt tónusú koronáriákon az átmérõváltozásaként (mikroarteriográfia) vizsgáltuk.Eredmények: Az IONO dózisfüggõ relaxációt váltott ki intakt endothel mellett(DDmax: +19±6%, p<0,05) és endothel-irtott preparátumokon is. A denudáltereken az IONO-válasz kisebb mértékû volt, a relaxáció 10±4%-kal (ns.)mérséklõdött. Az érátmérõ legnagyobb növekedése az IONO 10nM-nál kö -vetkezett be, ennél nagyobb koncentrációk mellett a hatás megfordult, az erekösszehúzódtak (DDmax: –10±2, p<0,01).Következtetések: A Ca-ionofór IONO kettõs érhatást vált ki izolált arteriolákon:alacsonyabb dózisokban szignifikáns relaxációt, nagy dózisban kontrakciót idéz elõ.A koronária tágulat endothel-irtással – hasonlóan, mint in vivo, a NOS-enzim gát -lá sával – nem szüntethetõ meg. Ez arra utal, hogy a relaxáció érsimaizom-függõme chanizmus révén jöhet létre, megerõsítve azt a feltételezést, hogy ér-sima izom -ban a transzmembrán Ca-fluxus és a relaxáció között közvetlen kapcso lat állhatfenn.

THE MECHANISM OF THE VASODILATORY EFFECT OFTHE CA-IONOPHOR AGENT IONOMYCIN

Keywords: Ca-influx, coronary vasodilation, ionomycinIntroduction: According to a growing body of evidence, ionic Ca has a dual faceeffect on the regulation of the vascular tone. Independently of the endothelialfunction Ca-influx may initiate either vasoconstriction or vasorelaxation. A goodexample for the latter phenomenon is the vascular effect of the endogenous Ca-ionophor parathormone, which is an endothelium independent strong vaso dila -tation. Previously we have shown that a synthetic Ca-ionophor agent ionomycin(IONO) causes vasodilatation in vivo, which can not be abolished by the blockadeof the NOS enzime.Aim: To study the vasorelaxant effect of IONO in coronary resistance arteriesand the role of the endothelium in this effect.Methods: Experiments were performed on isolated, cannulated rat coronaryarterioles (diameter, D: 184±22 µm) with intact or damaged endothelium (n=8).The endothelial and the smooth muscle function was tested with bradykinin (100nM) and with sodium-nitroprussid (1 µM), respectively. The effect of IONO (100pM-1 µM) was studied as changes in diameter (microarteriography) on vessels withendothelin-1-induced (200 nM) increased arterial tone.Results: IONO induced dose dependent vasorelaxation of the isolated arteriolesboth with intact (DDmax: +19±6%, p<0.05) and damaged endothelium. Ondenuded arteries the effect of IONO was diminished by 10±4% (ns). Higher doses(100 nM-1 µM) of IONO evoked vasoconstriction (DDmax: –10±2, p<0.01).Conclusions: Low doses of IONO induced significant vasorelaxation on isolatedarterioles, whereas high doses lead to vasoconstriction. As the vasorelaxation wasobserved on the denuded vessels and it was not abolished by the blockade of theNOS enzyme in vivo, we conclude that the vasodilatory effect of IONO is at leastpartly due to its smooth-muscle dependent action. These results offer additionaldata supporting the hypothesis of a direct link between the vasorelaxation and thetransmembrane Ca-influx of the smooth muscle cells.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A54

Page 17: Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology€¦ · Baczkó István , Tábori Kat a lin, Leng yel Csaba 1, Krajcs Nór a, Papp Gyula 2, Varr ó Andr ás Szeg e di Tudo mány

A VARDENAFIL JA VÍT JA A MYOCARDIUM ÉSENDOTHELIUM FUNK CI Ó JÁT CARDIOPULMONALISBYPASS UTÁNVe res Gá bor, Radovits Tamás1, Miesel-Gröschel Christiane1, Bährle Susanne1,Karck Matthias1, Sza bó Gábor1

Ér- és Szív se bé sze ti Kli ni ka, Bu da pest1Ruprect-Karls Egye tem, Szív se bé sze ti Kli ni ka, Kí sér le ti Ku ta tó La bo ra tó ri um,Heidelberg

A vardenafil egy vazodilatátor ha tás sal ren del ke zõ foszfodieszteráz-5-gátló, amelya cGMP szint nö ve lé sén ke resz tül fej ti ki ha tá sát. Mun kánk ban a vardenafil-elõkezelés szív mû kö dés re és endothelfunkcióra ki fej tett ha tá sát vizs gál tukkardioplégiás szív meg ál lás és extrakorporális ke rin gés mo dell jén. 12 ku tyát ope rál -tunk meg kardiopulmonalis bypass (CPB) fel hasz ná lá sá val (n=6: kont roll cso port,n=6 vardenafillal (30 µg/kg iv.) elõ ke zelt cso port). A 60 per ces hipotermiás szív -meg ál lás után 60 per ces reperfúziót kezd tünk. Nyo mástér fo gat kon duk tan cia ka -té ter rel re giszt rál tuk a jobb és bal kam rai hemodinamikai vi szo nyo kat a kí sér letkez de tén, va la mint a 60 per ces reperfúziót kö ve tõ en. A bal elül sõ le szál ló koro ná -rián mér tük a koronária-áramlást, va la mint vizs gál tuk a vazodilatációs vá laszt ace -til kolin (ACh) adá sá ra. A kí sér let vé gén meg ha tá roz tuk a miokardiális ATP-tar -talmat, s izo lált koronária-érgyûrûkön vizs gál tuk a vaszkuláris funk ci ó kat. A var -denafil-elõkezelés szig ni fi káns ja vu lást oko zott (a ki in du lá si ér ték %-ában meg ad -va) a bal (75±5% vs. 49±5%, p<0,05) és a jobb kam rai (99±7% vs. 65±5% p<0,05)végszisztolés nyo más-tér fo gat ös sze füg gés me re dek sé ge – mint ér zé keny kontrak -tilitás-index – te kin te té ben a 60 per ces reperfúzió után a kont roll cso port hoz ké -pest. A vardenafilos cso port ban na gyobb koronária-áramlást (58±12 vs. 21±3 ml/min,p<0.05), szig ni fi kán san ja vult endothelfüggõ vazodilatációt és ma ga sabb ATP-tartalmat de tek tál tunk (15,2±1,1 vs. 9,6±1,2 µmol/g, p<0,05). Ex vivo vaszkulárismé ré sek kel ki mu tat tuk, hogy a vardenafillal ke zelt cso port ban az ACh ál tal ki vál -tott vazoralaxáció dózis-hatás-görbéje bal ra to ló dott, míg nátrium-nitroprusszidha tá sá ra nem mu tat ko zott kü lönb ség a cso por tok közt. A vardenafil-elõkezelés ja -vít ja a bal és jobb kam rai kontraktilitást és az endothelfunkciót CPB után. Ada ta -ink alap ján az iszkémia/reperfúziót kö ve tõ funk ci o ná lis ja vu lá sért a Vardenafilvazodilatátor ha tá sa mel lett na gyobb részt prekondícionálás jel le gû ha tás le het fe -le lõs.

VARDENAFIL IMROVES ENDOTHELIAL FUNCTION OFMYOCARDIUM AFTER CARDIOPULMONARY BYPASS

Keywords: vardenofil, endothelial function, cardiopulmonary bypassVardenafil is a novel phosphodiesterase-5 blocker with known vasodilatoryproperties via enhanced cGMP accumulation. In the present pre-clinical study, weinvestigated the effects of vardenafil pretreatment on myocardial and endothelialfunction in an experimental model of cardioplegic arrest and extracorporalcirculation. Twelve anesthetized dogs, underwent hypothermic cardiopulmonarybypass. 6 dogs received vardenafil (30 µg/kg) pri or initiation of cardiopulmonarybypass. After 60 minutes of hypothermic cardiac arrest, reperfusion was started.Biventricular haemodynamic variables were measured using a combined pressure-volume-conductance catheter at baseline and after 60 minutes of reperfusion. Leftanterior descendent coronary blood flow (CBF) and endothelium-dependentvasodilatation to acetylcholine (ACh) were determined. In addition ATP contentswere also assessed. Ex vivo vascular function was measured on coronary ringsisolated at the end of the experiments The administration of vardenafil led to asignificantly better recovery (given as per cent of baseline) of left (75±5 % vs.49±5%, p<0.05) and right ventricular Ees (99±7% vs. 65±5% p<0.05). CBF wasalso significantly higher in the vardenafil group (58±12 vs. 21±3, ml/min, p<0.05).ACh resulted in a significantly higher increase in CBF in the vardenafil group. ATPcontents were significantly higher in the vardenafil group (15.2±1.1 vs. 9.6±1.2µmol/g, p<0,05). Ex vivo vascular function measurements revealed a significant(p<0.05) leftward shift of the dose-relaxation curves to ACh in the vardenafilgroup, while no differences were found in the response to sodium nitroprusside.Application of Vardenafil improves biventricular and endothelial function aftercardiopulmonary bypass with hypothermic cardiac arrest. The data presentedsuggest that mo re preconditioning like effects than direct vasodilatory propertiesare responsible for the functional improvement after ischemia/reperfusion.

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A55