experimental cardiology

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology AZ IKS ÉS IK1 SZEREPE A REPOLARIZÁCIÓS TARTALÉKBAN: FONTOS KÖVETKEZMÉNYEK AZ ARITMIA ELÕREJELZÉS SZEMPONTJÁBÓL

Baczkó István, Tábori Katalin, Lengyel Csaba1, Krajcs Nóra, Papp Gyula2, 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 elõrejelzése alapvetõ, de nem megoldott. A közelmúltban a QT-intervallum rövid távú variabilitásának (QTV) meghatározását javasolták a repolarizáció zavarain alapuló aritmiák predikciójára. Munkánkban vizsgáltuk a Torsades de Pointes (TdP) aritmia incidenciáját és ennek korrelációját a frekvencia korrigált QT-intervallum (QTc) megnyúlásával, valamint a QTV mértékével az IKs és IKr, valamint az IK1 és IKr áramok kombinált, farmakológiai gátlását követõen altatott nyúlon. EKG-t regisztráltunk az IKr-gátló dofetilid, az Iks-gátló HMR-1556 és az IK1-gátló BaCl2 önálló, valamint kombinált intravénás adagolása elõtt, és azt követõen. Míg a dofetilid szignifikánsan nyújtotta a QTc-intervallumot, és az állatok 28%-ában indukált TdP-aritmiát, a HMR-1556 vagy BaCl2 önmagában nem befolyásolta a QTc-értékeket és nem okozott TdP-t. A dofetilid és HMR-1556, valamint a BaCl2 és dofetilid kombinációja szignifikánsan nyújtotta a QTc-t, növelte a QTV-t és magas TdP-incidenciához vezetett (82% és 63%). A modellt teszteltük egy ismert TdP-t okozó szer, a cisaprid önálló, valamint IKs gátló HMR-1556 elõkezelést követõ adagolásával. A HMR-1556 és cisaprid kombináció szignifikánsan emelte a QTV-t és a TdP elõfordulását. Összefoglalva, a QTV és a TdP elõfordulási gyakorisága jelentõsen nõtt az IKr és IKs, valamint az IK1 és IKr kombinált farmakológiai gátlását követõen. A QTV sikeresebben jelezheti elõre a TdP-aritmia jelentkezését, mint a QTc-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 hatékonyabb elõrejelzésére. A vizsgálat az OMFB-01383/2006 és ETT 360/2006 pályázat (B.I), és a Bolyai János Kutatási Ösztöndíj (L.Cs.) támogatásával készült.

A PARP-GÁTLÁS KÉSLELTETI A SZÍVELÉGTELENSÉG KIALAKULÁSÁT SPONTÁN HIPERTENZÍV PATKÁNYMODELLBEN

Bartha Éva, Solti Izabella1, Kereskai László2, Plózer Enikõ, Magyar Klára, Lantos János3, Kálai Tamás4, Hideg Kálmán4, Sümegi Balázs1, 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 aktiváció szerepet játszik a hipertónia miatt kialakult kardiális remodellációban. Mivel az oxidatív stressz indukálta PARP-aktivációt számos modellben leírták, ezért feltételeztük, 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 kontrollpatkányok 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 hipertrófiát találtunk csökkent szisztolés LV-funkcióval, míg a PARP-gátlóval kezelt csoportban jó maradt a szisztolés LV-funkció. Köszönhetõen ennek a kedvezõ változásnak, 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.

CONTRIBUTION OF IKS AND IK1 TO REPOLARIZATION RESERVE: IMPLICATIONS FOR ARRHYTHMIA PREDICTION Keywords: repolarization reserve, proarrhythmia, Torsades de Pointes, IKs, IK1 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 (QTV) 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 (QTc) interval and the QTV following combined pharmacological block of IKs and IKr, IK1 and IKr in anesthetized rabbits. ECGs were recorded before and after the administration of the IKr blocker dofetilide, the IKs blocker HMR-1556 and the IK1 blocker BaCl2 and their combination, intravenously. While dofetilide significantly increased the QTc interval and induced TdP in 28% of animals, 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 significantly increased the QTc interval, the QTV 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 IKs blocker HMR-1556. The combination of HMR-1556 and cisapride significantly increased QTV and incidence of TdP. In conclusion, the QTV and the incidence of TdP increased markedly following the combined pharmacological block of IKr and IKs as well as after combined block of IK1 and IKr. The QTV may be a better predictor of subsequent TdP development than the prolongation of the QTc 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.).

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 inhibitor 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.

Cardiologia Hungarica 2009; 39 : A39

Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology 3D-ECHOKARDIOGRÁFIÁS MÓDSZERREL VÉGZETT VIZSGÁLATOK A PERICARDIUM GYULLADÁSOS MEGBETEGEDÉSEINEK A BAL KAMRA HEMODINAMIKÁJÁRA ÉS TELJESÍTMÉNYÉRE GYAKOROLT HATÁSÁNAK FELMÉRÉSÉRE Benedek Imre, Benedek Theodora, Kovács István, Sarbu Alexandru, Chitu Monica, Struczuy Melinda, Matei Claudia, Madaras Szilárd, Szõke Zsuzsanna Marosvásárhelyi Kardiológiai Klinika, Marosvásárhely

Bevezetõ: Pericarditisben, a gyulladásos folyamatok pericardiumról szívizomra való átterjedése falmozgás zavarhoz vezethet. Jelen tanulmányban a pericarditishez társuló szívizom mozgászavarainak 3D echokardiográfiás felmérésével foglalkoztunk. Anyag és módszer: 15 idült pericarditisben szenvedõ beteg akinél 2D echokardiográfián pericardium megvastagodást (4,2 mm±0,5 mm) és pericardiális folyadékgyülemet (5,6 mm±3,2 mm) figyeltünk meg, és amely a lateralis (7 beteg 46,66%), inferior (5 beteg 33,33%) és apicális (3 beteg 20%) szegmentumokban volt kimutatható. 3D echo-n QLab software segítségével vizsgáltuk megfelelõ szívizom szegmentumok térfogat görbéjét és poláris térképet készítettünk a kezdet és maximális kontrakció között eltelt idõrõl. Doppler-térképezéssel kiszámítottuk az áramlási sebességet, gyorsulást, illetve lassulást. Eredmények: az összehúzódási zavarnak (CD) tekintettük ha: a térfogat görbe lapult volt, a maximális és minimális térfogat között a különbség <3,5 ml és pontjelzés a késési görbén amely a kontrakció növekedésének >50 msec-os késését jelezte. A bal kamra EF 3D echo-s meghatározása minden estben normális volt (átlag 53,4%±4,2%). Összehúzódási zavart a 3DE-n 6 esetben (40%) a laterális, 5 esetben (33,33%) az inferior, 3 betegnél (20%) az apicalis és 1 betegnél (6,66%) pedig a lateroapicális szegmentumban figyeltünk meg, a pericardiális gyulladásos folyamat lokalizációjának megfelelõen (p=0,001). A maximális és minimális térfogat elérése közötti idõkülönbség 375 msec volt a kontraktilitászavarban szenvedõ területeken, az érintetlen területekhez képest, ahol 323 msec-t mértünk (p=0.002). Minden esetben a koronarográfia normális volt. Doppler-térképezéssel bal kamrai intrakavitáris áramlási zavar nem volt kimutatható. Következtetés: A pericardium gyulladásos folyamatainak myocardiumra való átterjedése kontraktilitás zavart eredményezhet. Noha tanulmányunkban nem volt kimutatható bal kamrai áramlás zavar, amely teljesítménycsökkenéshez vezetett volna, további kutatások tisztázhatják a pericardiális gyulladásos folyamatok hatását a bal kamra teljesítményére.

3D ECHOKARDIOGRÁFIÁS MÓDSZERREL VÉGZETT SZÍVIZOM-ÉLETKÉPESSÉG VIZSGÁLAT A SZÍVIZOMINFARKTUS UTÁNI REVASZKULARIZÁCIÓ ÉS ÕSSEJTBEÜLTETÉS CÉLTERÜLETÉNEK MEGHATÁROZÁSÁRA Benedek Theodora, Kovács István, Sarbu Alexandru, Benedek István, Chitu Monica, Struczuy Melinda, Matei Claudia, Madaras Szilárd, Szõke Zsuzsa, Benedek Imre Marosvásárhelyi Kardiológiai Klinika, Marosvásárhely

Bevezetõ: A szívizominfarktuson átesett betegek túlélési arányának javítását célzó beavatkozások (õssejt-terápia, krónikus teljes elzáródások revaszkularizációja), javallatának alapját az életképes szívizomterület, illetve hibernáló szívizom kimutatása képezi. Ha a standard imagisztikai eljárások, mint a SPECT vagy PET, nem elérhetõk, akkor a 3D-echokardiográfia jelentheti az alternatív kivizsgálási módszert, amellyel azonosítható a beavatkozások célterületét képezõ életképes szívizomterület. Anyag és módszer: A tanulmányba 34 szívizominfarktuson átesett beteget soroltunk be. 1. betegcsoport: 11 beteg akinél sikeres primer PCI után 6 héttel intracoronáriás õssejtbeültetést végeztünk. 2. betegcsoport: 15 primer PCI-n átesett beteg, akinél nem végeztünk õssejtbeültetést. 3. betegcsoport: 20 beteg, akinél krónikus koronária-elzáródás revaszkularizációját végeztük. A revaszkularizáció, illetve õssejt-terápia elõtt és után, a globális és szegmentáris balkamra-funkció követésére a 3D-echokardiográfia módszerét használtuk. Az utánkövetés idõtartama 3 hónap volt. A szívizom életképességét a 3D-elemzéshez társított Dobutrex-teszttel vizsgáltuk. Eredmények: a beavatkozások célterületének kijelölésére a 3D-echokardiográfiás módszerrel pontosan, objektív paraméterek segítségével: maximális és minimális térfogatkülönbség <3,5 ml, kontrakció késés >50 msec azonosítható volt az életképes szívizomterület. Az 1. betegcsoportban az EF 40,5%-ról 45,7%-ra növekedett, a 2. és 3. betegcsoporttal szemben, ahol 44%-ról 47%-ra illetve 42%-ról 46%-ra való növekedést jegyeztünk fel. A 3 hónapos utánkövetés során a 3DE-elemzés a szegmentális falmozgászavar javulását mutatta. A 3DE-n számított összehúzódási mutató (contractility index) 42%-al javult az 1. betegcsoportnál, összehasonlítva a 2. csoporttal ahol 28% javulást mértünk (p=0,05). A 3DE-n számított szinkronizációs mutató (synchronicity index) javulása 51% volt az 1., 41% a 2. és 34% a 3. betegcsoportnál (p=0,01). Következtetés: A 3DE által szolgáltatott objektív paraméterek segítségével sikerült azonosítani az életképes szívizomterületet, meghatározni a beavatkozások célterületét, ezáltal kiemelve az õssejt-terápia és krónikus koronária-elzáródások revaszkularizációjának fontosságát nagyobb hibernáló szívizomterületek megmentésében.

INFLUENCE OF PERICARDIAL INFLAMMATORY DISEASES ON THE LEFT VENTRICULAR HAEMODYNAMICS AND PERFORMANCE, EVALUATED WITH COMPUTERIZED 3D ECHOCARDIOGRAPHY Keywords: computerized 3D echocardiography, pericarditis, left ventricular haemodinamics Objectives: In pericarditis, extension of inflammatory process from the pericardium to myocardium could lead to alteration of wall motion. This study use Computerized 3D echocardiography (C3DE) for evaluation of myocardial motion disorder associated with pericarditis. Methods: 15 pts with chronic pericarditis, in whom 2D echo showed presence of thick pericardium (4.2 mm±0.5 mm) and pericardial fluid (5.6 mm±3,2 mm), located at the level of lateral (7 pts – 46.66%), inferior (5 pts – 33.33%) and apical segments (3 pts – 20%). C3DE was performed with using a QLab software. Volumetric curve of each myocardial segment during cardiac cycle and polar map of time delay from onset till the maximum contraction were obtained. Using Doppler mapping of flow velocities, flow acceleration and decelerations were calculated. Results: Contractility disorder (CD) was defined as a flat type of the volumetric curve, with the difference between the maximum and minimum volume <3.5 ml, and a spot on the time delay polar map, representing a delay in contraction augmentation > 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 segment in 6 cases (40%), inferior in 5 pts (33.33%), apical in 3 pts (20%) and lateroapical in 1 patient (6,66%), in accordance with the location of the pericardial inflammation (p=0.001). Time difference between maximum and minimum volume was 375 msec in CD segments, versus 323 msec in the rest (p=0.002). In all cases coronary angiography was normal. Doppler mapping of flow velocities in the LV cavity showed no perturbance of intracavitary flow. Conclusions: Extension of the inflammatory process from the pericardium to the myocardium could influence myocardial contractility. However, this did not influence LV performance, expressed by LVEF or the intracavitary flow hemodynamics. Further studies are required to elucidate the impact of inflammatory process on LV performance.

COMPUTERIZED 3D EVALUATION OF MYOCARDIAL VIABILITY IN SELECTION OF THE TARGET AREA FOR REVASCULARIZATION AND STEM CELL TRANSPLANTATION AFTER MYOCARDIAL INFARCTION Keywords: computerized 3D echocardiography, stem cell transplantation, myocardial infarction, PCI Introduction: Indication for different techniques designed to improve survival after myocardial infarction (like stem cell therapy or reopening of chronic total occlusion) is based on identification of viable, hibernated myocardium. When standard imaging techniques like SPECT or PET are not available, Computerized 3D Echocardiography (C3DE) could represent an alternative to identify areas of viable myocardium as a target area for intervention. Materials and methods: 34 post myocardial infarction pts: Group 1: 11 pts with intracoronary stem cell injection 6 weeks after successful primary PCI. Gr. 2: 15 pts with per primam PCI without stem cell transplantation. Gr. 3: 20 pts with late reopening of occluded coronary artery. We used C3DE to asess global and segmentar ventricular function before and after revascularization and transplantation, and during the follow-up at 3 months. For myocardial viability dobutrex test associated with 3D analysis was performed. Results: C3DE accurately identified (using objective parameters like the difference between the maximum and minimum volume <3.5 ml, and delay in contraction augmentation > than 50 msec), viable myocardium as the target area for intervention. Ejection fraction increased from 40.5% to 45.7% in Group I, compared to an increase from 44% to 47% in Group II and from 42% to 46% in group III. At the 3 months follow-up, C3DE analysis showed the regression of the segmentary kinetics’ disorders (improvement of contractility index calculated by C3DE with 42% in Group I, compared to 28% in Group II – p=0.05), and the improvement of synchronicity index calculated by C3DE with 51% in gr.1, 41% in gr.2, and 34% in gr.3 – p=0.01. Conclusions: C3DE identified the viable myocardium as a target area for intervention, using objective parameters, and proved the role of stem cell therapy or late reopening of chronic coronary occlusion in saving larger areas of hibernated myocardium.


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology A MEREV N2B TITIN IZOFORMA RELATÍV HIPOFOSZFORILÁCIÓJA NÖVELI A SZÍVIZOMSEJTEK PASSZÍV FESZÜLÉSÉT SZÍVELÉGTELENSÉGBEN

Borbély Attila, Ines Falcao-Pires1, Nazha Hamdani2, Loek van Heerebeek2, Jolanda van der Velden2, Édes István, Adelino F. Leite-Moreira1, Papp Zoltán, Ger J.M. Stienen, Walter J. Paulus3 Debreceni Egyetem, Orvos és Egészségtudományi Centrum, Kardiológiai Intézet, Debrecen 1 Department of Physiology, University of Porto, Portugal 2 Laboratory for Physiology, Institute for Cardiovascular Research, VU Medical Center 3 Laboratory for Physiology, Inst. Bevezetés: A szívelégtelenségben szenvedõ betegek megnövekedett bal kamrai falfeszüléséért az intersticiális fibrózis és a szívizomsejtek megnövekedett passzív feszülése (Fpassive) tehetõ felelõssé. Az óriás citoszkeletális fehérje, a titin merevebb, N2B izoforma arányának növekedése és/vagy csökkent foszforilációja növelheti a szívizomsejtek passzív feszülését. Módszerek és eredmények: Szívelégtelenségben (HF), aortastenosisban (AS) szenvedõ betegek és megõrzött szívfunkcióval rendelkezõ egyének (CON) bal kamrai biopsziáiból izolált szívizomsejteken erõméréseket hajtottunk végre és a mintákban meghatároztuk a titin és titin izoformák expresszióját és foszforilációját. A biopsziákat szívkatéterezés során (44 HF, 3 CON), mûtéti úton (25 AS, 4 CON) és explantált szívekbõl (4 HF, 8 CON) nyertük. Az Fpassive-t permeabilizált szívizomsejteken 2,2 µm-es szarkomerhosszon mértük. A titin izoformák expresszióját és foszforilációját gélelektroforézis, ProQ Diamond és SYPRO Ruby festési eljárásokkal vizsgáltuk és izoforma (N2B/N2BA) és foszforilált izoforma (P-N2B/PN2BA) arányként fejeztük ki. A HF betegcsoportban mért szívizomsejt Fpassive (6,1±0,4 kN/m2) szignifikánsan magasabb 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) csoportokban. A titin izoformák összetétele eltérõ volt a HF (N2BA/N2B=0,73±0,06) és a CON-csoport között (N2BA/N2B=0,39±0,05; p<0,001), de nem különbözött a HF és az AS-betegcsoportokban (N2BA/N2B=0,59±0,06). A titin foszforilációja hasonló volt a HFés az AS-csoportban, de a merev N2B titin izoforma relatív foszforilációja szignifikánsan alacsonyabb volt a HF (P-N2BA/P-N2B=0,77±0,05), mint az AS-csoportban (P-N2BA/P-N2B=0,54±0,05; p<0,01). Következtetés: A merev N2B titin izoforma hipofoszforilációja szerepet játszik a szívelégtelen betegek szívizomsejtjeinek kórosan emelkedett passzív feszülésében. A munkát a DE OEC Mecenatúra Pályázat (Mec-4/2008) és az ESC-HFA basic research fellowship grant támogatta.

VANILLOID-RECEPTOR-1 EXPRESSZIÓ VASZKULÁRIS SIMAIZMOKBAN

Czikora Ágnes, Kark Tamás , Bagi Zsolt, Lizanecz Erzsébet, Pásztorné Tóth Enikõ, Erdei Nóra, Papp Zoltán, Édes István, Pórszász Róbert1, Tóth Attila DEOEC, Kardiológiai Intézet, Klinikai Fiziológiai Tanszék, 1Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet, Debrecen 1

A vanilloid receptor-1 (TRPV1) egy Ca2+-ionra átjárható nem-specifikus kationcsatorna, amely elsõsorban (de nem kizárólag) érzõidegekben expresszálódik. A TRPV1 aktiválható különbözõ fájdalmas stimulusokkal (alacsony pH, kapszaicin, magas hõmérséklet), de aktivációja bekövetkezik iszkémia során is. Kísérleteinkben a TRPV1 szerepét vizsgáltuk patkány vázizomerek (m. gracilis) átmérõjének szabályozásában. A mérésekben izolált, kanülált ereket használtunk, melyeket 80 Hgmm intralumináris nyomás alatt tartottunk (érátmérõ: 147±35 µm). Eredményeink 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 (maximális hatás: 66±7%) figyeltünk meg. Endothelium fosztás vagy NO-szintetáz gátlása (N-Nitro-L-Arginin Methyl Ester, L-NAME) megszünteti a kapszaicin által kiváltható dilatációt, de nincs hatással a konstrikcióra. Végül, immunhisztokémiai módszerekkel kimutattuk a TRPV1 expresszióját simaizomsejtekben. Mindezekbõl arra következtetünk, hogy a vázizomerek simaizom rétegében expresszálódó TRPV1 szerepet játszik a rezisztencia erek átmérõjének szabályozásában. A TRPV1 stimulációjának kettõs hatása (alacsony szintû stimuláció: dilatáció; teljes aktiváció: konsrikció) felveti a TRPV1 ligandok alkalmazhatóságát a szöveti vérellátás szabályozásában.

RELATIVE HYPOPHOSPHORYLATION OF THE STIFF N2B TITIN ISOFORM CONTRIBUTES TO THE ELEVATED CARDIOMYOCYTE RESTING TENSION IN FAILING HUMAN MYOCARDIUM Keywords: myocardium, heart failure, diastole, titin Background: High diastolic stiffness of failing myocardium results from interstitial fibrosis and elevated resting tension (Fpassive) of cardiomyocytes. Alterations in cardiomyocyte Fpassive have been attributed to the giant cytoskeletal protein titin. A shift in titin isoform expression from N2BA to N2B isoform, and/or lower phosphorylation of the stiff N2B titin isoform may raise Fpassive of cardiomyocytes. Methods and results: In left ventricular (LV) biopsies of heart failure (HF) patients, aortic stenosis (AS) patients and controls (CON), we therefore related Fpassive of isolated cardiomyocytes to expression of titin isoforms, to phosphorylation of titin and titin isoforms. Biopsies were procured by transvascular technique (44 HF, 3 CON), perioperatively (25 AS, 4 CON) or from explanted hearts (4 HF, 8 CON). Isolated, permeabilized cardiomyocytes were stretched to 2.2 µm sarcomere length to measure Fpassive. Expression and phosphorylation of titin isoforms were analysed using gel electrophoresis with ProQ Diamond and SYPRO Ruby stains and reported as ratio of titin (N2BA/N2B) or of phosphorylated titin (P-N2BA/PN2B) isoforms. Fpassive was higher in HF (6.1±0.4 kN/m2) than in CON (2.3±0.3 kN/m2; p<0.01) or in AS (2.2±0.2 kN/m2; p<0.001). Titin isoform expression differed 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). Overall titin phosphorylation was also comparable in HF and AS but relative phosphorylation of the stiff N2B titin isoform was significantly lower in HF (PN2BA/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 a novel mechanism responsible for raised Fpassive of human HF cardiomyocytes. Supported by a Mecenatúra Grant of the UDMHSC (Mec-4/2008) and a basic research fellowship grant from the Heart Failure Association of the ESC.

TISSUE-SPECIFIC REGULATION OF MICROVASCULAR DIAMETER: OPPOSITE FUNCTIONAL ROLES OF NEURONAL AND SMOOTH MUSCLE LOCATED VANILLOID RECEPTOR-1 Keywords: transient receptor potential type V1 channel (vanilloid receptor 1, TRPV1), resistance artery, dilation, constriction, experimental cardiology The transient receptor potential type V1 channel (vanilloid receptor 1, TRPV1) is a Ca(2+)-permeable nonspecific cation channel activated by various painful stimuli including ischemia. We hypothesized that TRPV1 is expressed in the arterioles and is involved in the regulation of microvascular tone. We found that TRPV1 stimulation by capsaicin (intra-arterial administration) of the isolated, perfused right 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 skin perfusion (detected by dual-channel laser Doppler flowmetry). Denervation of the hind limb did not affect capsaicin-evoked changes in vascular resistance and tissue perfusion in the hind limb but reduced the elevation of perfusion in the skin. In isolated, pressurized skeletal (musculus gracilis) muscle arterioles (diameter, 147±35 ìm), 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 inhibition of nitric-oxide synthase abolished capsaicin-induced dilations but did not affect arteriolar constriction. Immunohistochemistry revealed expression primarily in the smooth muscle layers of the gracilis arteriole. These data demonstrate the functional expression of TRPV1 in vascular smooth muscle cells mediating vasoconstriction of the resistance arteries. Because of the dual effects of TRPV1 stimulation on the arteriolar diameter (dilation in skin, constriction in skeletal muscle), we propose that TRPV1 ligands represent drug candidates for tissuespecific modulation of blood distribution.


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology A KONTRAKCIÓ CA2+-ÉRZÉKENYÍTÉSÉNEK SZABÁLYOZÁSA IZOLÁLT ARTÉRIÁKON

Daragó Andrea, Orosz Petra1, Megyesi Zita1, Papp Zoltán1, Édes István1, Tóth Attila1 DEOEC, Kardiológiai Intézet, Kardiológiai Klinika, Debrecen 1 DEOEC, Kardiológiai Intézet, Klinikai Fiziológiai Tanszék, Debrecen A hipertónia kialakulása rendszerint kapcsolatban áll a vaszkuláris simaizomsejtek kontraktilis rendszerében megjelenõ fokozott Ca2+-érzékenységgel. A Ca2+-érzékenységet a miozin-foszfatáz aktivitása határozza meg, amelyet számos intracelluláris mechanizmus befolyásol, mint például a protein-kináz C (PKC) és a Rhokináz rendszer. A vizsgálat célja a Ca2+-érzékenyítés kontraktilis válaszban betöltött szerepének jellemzése volt patkány arteria basilarison különbözõ agonista szerek hatására. Módszerek: Érgyûrûn szimultán mértük a kontraktilis erõt (mN-ban) és az intracelluláris Ca2+-koncentrációt ([Ca2+]i, 340/380-as arányszámként kifejezve) agonisták (KCl, szerotonin, U-46,619 és endotelin) valamint PKC-inhibítorok (GF 19203x, 1 ¾M) és Rho-kináz (fasudil, 2,5 µM) jelenlétében. Eredményeink: A KCl által kiváltott maximális kontrakció 2,97±0,33 mN volt 0,17±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 változás: 0,04±0,02) kevésbé volt hatékony (maximális kontrakció: 4,06± 0,58 mN). Az endotelin által kiváltott maximális erõhatás 2,97±0,43 mN volt, de az [Ca2+]i-ban nem történt lényegi változás. A PKC és a Rho-kináz inhibítorok képesek voltak a szerotonin és az U-46,619 kiváltotta erõhatást gátolni, de az endotelinre hatástalanok voltak. Összefoglalás: Izolált érpreparátumok Ca2+-érzékenyítésének meghatározására létrehoztunk és validáltunk egy olyan módszert, ahol a sejten belüli Ca2+-szintet közvetlenül nem befolyásoltuk. Eredményeink azt mutatják, hogy a PKC és a Rho kináz 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.

A POSZTKONDICIONÁLÁS INFARKTUSMÉRETET CSÖKKENTÕ HATÁSA ELVÉSZ VASZKULÁRIS NITRÁT-TOLERANCIÁBAN

Fekete Veronika, Eda Aypar, Murlasits Zsolt, Pósa Anikó, Szénási Gábor1, Ferdinandy Péter, Csont Tamás SZTE ÁOK, Biokémiai Intézet, Szeged 1 EGIS Gyógyszergyár Nyrt., Budapest A szerves nitrátok kiemelkedõ szerepet töltenek be az iszkémiás szívbetegség terápiájában, de hosszú távú alkalmazásuk vaszkuláris nitrát-tolerancia kialakulásához vezet. Ismert, hogy a szívizom iszkémiás adaptációja különbözõ patológiás állapotokban károsodik. Ezért jelen kísérleteinkben vaszkuláris nitrát-tolerancia állapotában vizsgáltuk az iszkémiás posztkondicionálás hatását a szívben kifejlõdõ infarktus méretére. A vaszkuláris nitrát-tolerancia kialakítása céljából hím Wistar-patkányokat sc. oltottunk 3 napon át naponta háromszor 100 mg/kg nitroglicerinnel, illetve annak vivõanyagával. A negyedik napon a szíveket izoláltuk, és Langendorffszerint perfundáltuk oxigenizált Krebs–Henseleit-oldattal. A szíveket 30 perc regionális iszkémiának és 120 perc reperfúziónak tettük ki. A posztkondicionálást 6×10”/10” iszkémia/reperfúziós ciklus alkalmazásával hoztuk létre a reperfúzió elején. Az infarktus méretét standard trifenil-tetrazolium-klorid festéssel határoztuk meg és a rizikózóna százalékában fejeztük ki. A vivõanyaggal kezelt állatok szívében a posztkondicionálás szignifikánsan csökkentette az infarktus méretét 40,4±4,2%-ról 21,8±1,9%-ra (p<0,05) a nem posztkondicionált csoporthoz képest. A nitrát-toleráns szívekben azonban a posztkondicionálás nem fejtett ki védõ hatást (29,1±3,8% vs. kontroll 33,4±5,6%, nem szignifikáns). Ezen eredményeink alapján a vaszkuláris nitrát-tolerancia kialakulása meggátolja az iszkémiás posztkondicionálás infarktusméretet csökkentõ hatásának kialakulását.

REGULATION OF CA2+ SENSITIVITY OF CONTRACTION IN ISOLATED ARTERIES Keywords: Ca2+ sensitivity, basilar artery, contractile system, vascular smooth muscle cell, myosine phosphatase, PKC, Rho kinase, serotonin, endotelin, KCl, U-46,619 The 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 regulated by various intracellular mechanisms, including the protein kinase C (PKC) and Rho kinase systems. The goal of the studies was to characterize the contribution of Ca2+ sensitivity to the contractile responses of various agonists in the basilar artery of 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 simultaneously in the presence of agonists (KCl, serotonin, U-46,619 and endothelin) and inhibitors 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±0.06 increase in [Ca2+]i. Serotonin evoked about 2.5 fold higher contraction (7.41±0.48 mN) 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 of 2.97±0.43 mN, but no changes in [Ca2+]i (-0.02±0.03). PKC and Rho kinase inhibitors 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 of Ca2+ sensitivity of isolated vascular preparations under conditions where the intracellular Ca2+ handling of the cells were unaffected. Our data suggested different contributions of PKC and Rho kinase to the Ca2+ sensitivity of contractile machinery. Finally, it was found that endothelin evokes substantial contractions independently of elevations in the intracellular Ca2+ concentrations, PKC and Rho kinase.

THE CARDIOPROTECTIVE EFFECT OF ISCHEMIC POSTCONDITIONING IS LOST IN VASCULAR NITRATE TOLERANCE Keywords: nitrate tolerance, postconditioning, infarct size Organic nitrates play an important role in the therapy of ischemic heart disease, but the long-term administration of organic nitrates leads to development of vascular nitrate tolerance. It is well known that the ischemic stress adaptation of the myocardium is impaired in several pathological states. Therefore the aim of our present study was to investigate whether nitrate treatment leading to the development of vascular nitrate tolerance affects the infarct size limiting effect of ischemic postconditioning in the heart. Male Wistar rats were treated 3 times a day for 3 days sc. with 100 mg/kg glyceryl trinitrate or its vehicle to induce the development of vascular nitrate tolerance. On the forth day the hearts were isolated and Langendorff-perfused with oxygenated Krebs-Henseleit buffer. The hearts were subjected to 30 min regional ischemia followed by 120 min reperfusion. Postconditioning was induced by 6x10”/10” ischemia/reperfusion cycle at the beginning of reperfusion. Infarct size was measured by standard triphenyl tetrazolium chloride staining and was expressed as the percentage of area at risk. In non-tolerant hearts, postconditioning significantly decreased infarct size compared to the non-postconditioned group (21.8±1.9% vs. 40.4±4.2%; p<0.05). However, in the hearts of nitrate 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 the development of vascular nitrate tolerance interferes with the infarct size limiting effect of ischemic postconditioning in rat hearts.


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology A RÉSKAPCSOLATOK SZEREPE A PREKONDICIONÁLÁS KÉSÕI ANTIARITMIÁS HATÁSÁBAN Gönczi Márton, Nagy Nóra, Végh Ágnes SZTE-ÁOK, Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet, Szeged

A prekondicionálás (PC) kardioprotektív hatása a PC-inger után pár órával megszûnik, majd 20-24 óra múlva újra észlelhetõ; a jelenséget késõi védõhatásnak neveztük. Munkacsoportunk korábban kimutatta, hogy a PC korai antiaritmiás hatását, részben a réskapcsolatok alatti záródásának mérséklésén keresztül fejti ki, amit az iszkémia alatti gyors elektromos impedancia-változások csökkenése jelez. Jelen kísérleteinkben azt vizsgáltuk, hogy a réskapcsolatok hozzájárulnak-e a szívingerléssel kiváltott PC késõi védõhatásához. Pentobarbitállal altatott kutyákban ingerlõ katétert vezettünk a jobb kamrába majd 4×5 percen keresztül 240 ütés/perc frekvenciával szívingerlést végeztünk. 24 óra elteltével az állatokat kloralóz és uretán keverékével újraaltattuk és a bal koszorúér-artéria elülsõ leszálló ágának 25 perces elzárásával miokardiális iszkémiát idéztünk elõ, amelyet az ér hirtelen felengedésével reperfúzió követett (n=6). A kontrollcsoportban (n=10) szívingerlés nem történt. Kísérleteinkben meghatároztuk a kamrai aritmiák okklúzió alatti számát és gyakoriságát, valamint mértük a szívizom elektromos impedancia-változásait. A kontrollcsoporthoz képest szívingerlés után 24 órával jelentõsen csökkent az iszkémia során jelentkezõ kamrai ektópiás ütések száma (210±91 vs. 24±8) és a kontrollcsoportra jellemzõ impedancia-változások is mérséklõdtek. Eredményeink arra utalnak, hogy a réskapcsolatok hozzájárulnak a szívingerléssel kiváltott prekondicionálás késõi antiaritmiás hatásához.

A PROTEOGLIKÁNOK VÉDÕ HATÁSÚAK A SZÍVIZOMSEJTEK HIPOXIA REOXIGENIZÁCIÓS KÁROSODÁSA ELLEN

Görbe Anikó, Szunyog Andrea, Csont Tamás, Ferdinandy Péter Szegedi Tudományegyetem ÁOK, Biokémiai Intézet, Kardiovaszkuláris Kutatócsoport és Pharmahungary Csoport, Szeged

Kutatócsoportunk korábban kimutatta, hogy a biglikán nevû proteoglikán szintjének emelkedése javítja a magas koleszterinszint okozta pumpafunkció-romlást koleszterinnel etetett apo-B100 transzgenikus egerek szívében. Jelen vizsgálatainkban a BG és a vele rokon dekorin kardioprotektív hatását teszteltük hipoxia-reoxigenizáció okozta sejtkárosodással szemben. Ehhez újszülött patkányokból primer szívizomsejt tenyészeteket készítettünk, amelyeket 105 sejt/well sejtszámmal 24 lyukú tenyésztõedényekbe szélesztettünk. A cardiomyocytákat 10% szérummal kiegészített DME növesztõ médiumban normoxiás körülmények között tartottuk (37 °C, 5% CO2-tenzió). A sejteket 1, 3, 10, 30, és 100 nM-os koncentrációban alkalmazott biglikánnal, szénhidrát oldalláncoktól mentes biglikán tengelyfehérjével (BG-core), vagy dekorinnal kezeltük. A kezeléseket 20 órával a hipoxia elõtt kezdtük és a szimulált iszkémia (150 perc, 95% N2 és 5% CO2 gázkeverékkel átáramoltatott hipoxiás kamrában, hipoxiás oldattal fedve) és a reoxigenizáció (120 perc, normoxiás inkubátor, növesztõ médiummal fedve) alatt is alkalmaztuk. Ezután a sejteken tripánkék festéssel viabilitás tesztet végeztünk. A hipoxiás kontrollban, a sejteknek átlagosan 41,8±1,0%-a pusztult el. A biglikán szignifikánsan csökkentette a sejtelhalást 3, 10, 30 és 100 nM-os koncentrációban. A védelem 30 nM esetén volt a legerõsebb (17,3±2,4%). A BG-core is csökkentette a sejtpusztulást, de csak 10 és 30 nM esetén, amely szintén 30 nM mellett volt a legkifejezettebb (26,9±2,2%). A dekorin 10, 30 és 100 nM-os koncentrációban bizonyult védõ hatásúnak, amely 100 nM esetén volt a legerõsebb (34,7±3,3%). Vizsgálatainkkal bizonyítottuk két extracelluláris proteoglikán, a biglikán és a dekorin kardioprotektív hatását kardiomiocitákon a hipoxia-reoxigenizációs károsodással szemben.

THE ROLE OF GAP JUNCTIONS IN THE ANTIARRHYTHMIC EFFECT OF DELAYED PRECONDITIONING Keywords: gap junction, arrhythmia, delayed preconditioning The cardioprotective effect of preconditioning disappears shortly after the preconditioning stimulus but it reappears 20-24 hours later, which phenomenon is termed as delayed preconditioning or the “second window of protection”. We have previous evidence coming from tissue impedance measurements that the attenuation of closure of gap junctions during myocardial ischaemia plays a role in the early antiarrhythmic effect of preconditioning. In the present study we aimed to investigate whether gap junctions may also contribute to the delayed antiarrhythmic protection induced by rapid cardiac pacing. In dogs under light pentobarbitone anaesthesia a pacing electrode was inserted into the right ventricle and the hearts were paced four times for 5 min at a rate of 240 bpm (n=6). Twenty four hours later these dogs were reanaesthetised with a mixture of chloralose and urethane, and subjected to a 25 min occlusion and reperfusion of the left anterior descending coronary artery (LAD). Control dogs underwent a similar period of ischaemia/reperfusion without cardiac pacing (n=10). The number and incidence of ventricular arrhythmias and tissue impedance were assessed during ischaemia/ reperfusion. Compared to the controls, the total number of ventricular premature beats was markedly reduced in paced dogs (210±91 vs. 24±8), and in these animals changes in tissue impedance was also significantly attenuated. These results suggest a possible involvement of gap junctions in the delayed antiarrhythmic protection of preconditioning.

PROTEOGLYCANS PROTECT CARDIOMYOCYTES AGAINST HYPOXIA-REOXYGENATION INJURY Keywords: cardiomyocyte, simulated ischemia, cardioprotection, biglycan It was previously shown by our group, that biglycan, a small leucin rich proteoglycan improves left ventricular contractile function in the heart of ApoB transgenic mice subjected to cholesterol-enriched diet for 18 weeks. The aim of this study was to test whether biglycan and decorin (another proteoglycan showing structural similarity to biglycan) are cardioprotective against hypoxic injury of cardiomyocytes. Therefore, primary cardiomyocytes were prepared from newborn rats and seeded onto 24-wells plates (105 cells/well). Cells were kept in growing medium (90% DME medium, 10% fetal calf serum) under normoxic condition (at 37 °C, 5% CO2). Two days old cultures were treated with 1, 3, 10, 30 and 100 nM biglycan, biglycan-core protein (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% N2 and 5% CO2 at 37 °C) for 150 minutes. Last step of the protocol was the reoxygenation, when cells were covered with growing medium and kept in a normoxic incubator for 120 minutes. All treatments were continued throughout hypoxia and reoxygenation. Finally, viability tests were done in all groups with trypane blue staining and cells were counted in hemocytometer. After simulated ischemia and reoxygenation, 41.8±1.0% of the cells died in control cultures. Biglycan significantly decreased cell death at 3, 10, 30 and 100 nM concentrations. Protection was the strongest at 30 nM (17.3±2.4%). Biglycan-core also decreased the cell death at 10 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 concentrations, being the most 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 a hypoxia-reoxygenation model.


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology AZ ARTICAIN ÉS ROPIVACAIN HATÁSA A KUTYA KAMRAI MYOCARDIUM CA2+ HÁZTARTÁSÁRA ÉS KONTRAKTILITÁSÁRA

Harmati Gábor, Szentandrássy Norbert, Szabó Adrienn1, Almássy János, Jóna István, Horváth Balázs, Szabó Gergely, Bányász Tamás, Márton Ildikó1, Nánási Péter Pál, Magyar János Debreceni Egyetem OEC, Élettani Intézet, Debrecen 1 Debreceni Egyetem OEC, Fogorvostudományi Kar, Debrecen

Bevezetés: Az articain és a ropivacain széles körû klinikai alkalmazása ellenére kevés információ áll rendelkezésre e szerek szívizomsejtek Ca2+ háztartására kifejtett hatásáról. Jelen munkában tehát az articain és a ropivacain koncentrációfüggõ hatását vizsgáltuk a kutya szívizomsejtek intracelluláris Ca2+ homeosztázisának öszszetevõire. Módszerek: A kontraktilitás vizsgálatára kutya szívizom jobb kamrai trabekuláit használtuk. A [Ca2+]i tranziensek mérése izolált kamrai szívizomsejteken történt, melyeket Fura-2 festékkel töltöttünk fel és elektromosan ingereltünk. Az L-típusú Ca2+-áramok mérését a patch-clamp technika teljes sejtes konfigurációjában végeztük. A Ca2+-felszabadulás és visszavétel vizsgálata sarcoplazmás retikulum vezikulákon történt. Eredmények: Az articain és a ropivacain reverzibilisen és koncentrációfüggõ módon csökkentette a [Ca2+]i tranziensek amplitudóját (EC50=87,4#177 12 és 99,3#177 17 µM), amely adatok egybevágnak a kapott kontraktilitás csökkentéssel (EC50=73,7#177 10 és 72,8#177 14 µM). Nem találtunk szignifikáns változást a diasztolés Ca2+-koncentrációkban. 300 µM-nál kisebb koncentrációban sem az articain, sem a ropivacain nem befolyásolta a Ca2+-felszabadulást és visszavételt, viszont az L-típusú Ca2+-áramot mindkét szer szignifikánsan gátolta. Az articain és a ropivacain hatása között jelentõs különbséget nem fedeztünk fel, továbbá egyik szer sem okozott jelentõs változást a vizsgált paraméterekben a klinikai gyakorlatban alkalmazott koncentrációk esetén. Megbeszélés: Az articain és a ropivacain megfigyelt negatív inotróp hatását az L-típusú Ca2+-áram gátlása okozza. Normál klinikai alkalmazás során mindkét szer mentes a kardiodepresszív mellékhatásoktól, azonban mérgezés, vagy túladagolás esetén számolni kell negatív inotróp hatásokkal is.

A NITROGÉN-MONOXID, A SZUPEROXID ÉS A PEROXINITRIT SZEREPE A PREKONDICIONÁLÁS ÉS AZ EXOGÉN PEROXINITRIT ANTIARITMIÁS HATÁSÁBAN ALTATOTT KUTYAMODELLBEN

Kiss Attila, Juhász László, Seprényi György1, Kaszaki József2, Kupai Krisztina3, Végh Ágnes Szegedi Tudományegyetem, Farmakológia és Farmakoterápiai Intézet, Szeged 1 Szegedi Tudományegyetem, Orvosi Biológia Intézet, Szeged 2 Szegedi Tudományegyetem, Sebészeti Mûtéttani Intézet, Szeged 3 Szegedi Tudományegyetem, Biokémiai Intézet, Szeged

Korábbi kísérleteinkben a prekondicionálás és az exogén peroxinitrit (PN) csökkentette az iszkémiás/reperfúziós (IR) kamrai aritmiákat, valamint az endogén PN mennyiségét. Jelen munkánkban azt vizsgáltuk, hogy az endogén PN képzõdésének mérséklõdése vajon a szuperoxid (O2-) vagy az nitrogén-monoxid (NO) csökkenésének az eredménye. Altatott (kloralóz-uretán), mellkas nyitott kutyáknak 2×5 percen keresztül ic. sóoldatot (pH 8,4) adtunk, majd a bal koronária-artéria elülsõ leszálló ágát (LAD) 25 perces lefogtuk (kontroll, n=14), amit hirtelen reperfúzió követetett. A PC (n=9) és a PN (n=9) csoportokban, 5 perccel a 25 perces okklúziót megelõzõen a LAD-ot 2×5 percre lefogtuk, vagy ugyanilyen idõtartamú PN-oldatot (100 nM, ic.) adtunk. A kísérlet folyamán vett vérmintákból (sinus coronarius) meghatároztuk a nitrát/nitrit (NOx; Griess-reakció) szintet, valamint a reperfúziót követõen vett szívszöveti mintákból mértük az O2- (DHEfestés) és nitrotirozint (NT; ELISA) képzõdést. A kontrollhoz képest a PC és PN hatására jelentõsen csökkent az okklúzió során fellépõ kamrai extraszisztolék (246±75 vs. 24±9 és 55±18) és kamrai tachycardiás epizódok száma (9,4±3,4 vs. 0,6±0,3 és 0,6±0,3), a kamrafibrilláció gyakorisága (43% vs. 0% és 11%.), valamint a reperfúzióban keletkezõ NT (4,5±0,9 vs. 2,5±0,5 and 2,8±0,8) mennyisége. Ellentétben a kontrollcsoporttal, amelyben az okklúzió végére csökkent a plazma NOx szintje (alap: 20,3±0,2 okklúzió vége: 19,5±0,2), mind a PC- és a PN-csoportokban az NOx-szintek jelentõsen emelkedtek (alap: 20,6±0,2 és 20,4±0,3; okklúzió vége: 21,7±0,4 és 21,1±0,5). Ugyanakkor a reperfúzió kezdetén mért O2-képzõdés a kontrollhoz képest (43,1±2,7) jelentõsen mérséklõdött mind a PC (21,2±2), mind a PN (25,7±1,5) kezelést követõen. Eredményeink arra utalnak, hogy az PNés a PC-kezelés hatására bekövetkezõ csökkent endogén PN-képzõdés elsõdlegesen az O2-produkció mérséklõdésének tulajdonítható. Ez az NO-szint emelkedésével együtt magyarázhatja az I/R során tapasztalt antiaritmiás hatást. Munkánkat az OTKA (K-75281) támogatta.

EFFECTS OF ARTICAINE AND ROPIVACAINE ON CALCIUM HANDLING AND CONTRACTILITY IN 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 there is 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 on the components of intracellular Ca2+ handling and its concentration-dependent were studied and compared in canine ventricular myocardium. Methods: Contractility was measured in ventricular trabeculae, intracellular Ca2+ transients were recorded from electrically stimulated isolated ventricular myocytes loaded with the calcium-sensitive dye, fura-2. L-type Ca2+ current was recorded by patch 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-dependent decrease in amplitude of the [Ca2+]i transient (EC50=87.4#177 12 and 99.3#177 17 muM, respectively), which was congruent with the reduction obtained for contractility (EC50=73.7#177 10 and 72.8#177 14 muM, respectively). No significant change in diastolic ic. Ca2+ concentration was found. At concentrations less than 300 muM neither Ca2+ release, nor Ca2+ uptake of the sarcoplasmic reticulum vesicles was altered by articaine or ropivacaine, however, both drugs significantly reduced L-type Ca2+ current. There’s no significant changes caused by articaine and ropivacaine at the therapeutically relevant concentrations of the micromolar range. No marked differences between the actions of articaine and ropivacaine were observed. Conclusions: The negative inotropic effect of articaine and ropivacaine is similar in 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 of cardiodepressant effect, however, negative inotropic effect can be definitely anticipated in case of accidental intravenous injection or overdose.

THE ROLE OF NITRIC OXIDE, SUPEROXIDE AND PEROXYNITRITE IN THE ANTIARRHYTHMIC EFFECT OF PRECONDITIONING AND EXOGENOUS PEROXINITRITE IN ANAESTHETISED DOGS Keywords: arrhythmia, nitric oxide, superoxide We have evidence that preconditioning (PC) and intracoronary infusion (i.c.) of peroxynitrite (PN) markedly reduce ischaemia/reperfusion-induced (I/R) ventricular arrhythmias and also the formation of endogenous PN in anaesthetised dogs. The present study aimed to examine whether this attenuation in endogenous PN formation is due to a reduced nitric oxide (NO) or to a reduced superoxide production. In anaesthetised (mixture of chloralose and urethane) and thoracotomised dogs either pH 8.4 saline (Control, n=14) or 100 nM PN (n=9) was infused, or the coronary artery was occluded (PC; n=9) two times for 5 min, 5 min prior to a 25 min occlusion and then reperfusion of the left anterior descending (LAD) coronary artery. Blood and tissue samples were taken at various time intervals during the experiments 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 of ventricular premature beats (246±75 cp 24±9 and 55±18) and episodes of ventricular tachycardia (9.4±3.4 cp 0.6±0.3 and 0.6±0.3), the incidence of ventricular fibrillation (43% cp 0% and 11%) during occlusion, and reduced NT formation (4.5±0.9 cp 2.5±0.5 and 2.8±0.4) following reperfusion. In contrast to the 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 to 21.7±0.4 and from PN: 20.4±0.3 to 21.1±0.5) by the end of the occlusion. However O2 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 of endogenous PN following PC and PN is due to the decreased O2. production. This effect together with an increase in NO formation might explain the marked antiarrhythmic protection. This work was supported by OTKA (K-75281).


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology IVABRADIN HATÁSA A KAMRAI REPOLARIZÁCIÓRA EMLÕS SZÍVIZMON

Koncz István, Kristóf Attila1, Horváth Zoltán1, Jost Norbert1, Farkas Sándor2, Orosz Szabolcs2, Papp Gyula1, Varró András, Virág László SZTE ÁOK, Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet, Szeged 1 MTA-SZTE, Keringésfarmakológiai Kutatócsoport, Szeged 2 Richter Gedeon Nyrt., Budapest

Az ivabradin egy új antiiszkémiás, antianginás szer, amely a szinuszcsomóban irodalmi adatok alapján szelektíven gátolja a pacemaker-áramot (If). Keveset tudunk arról, hogy a szer hogyan befolyásolja a repolarizációt és a fontosabb kálium áramokat kamrai szívizomban. Vizsgálataink célja ezért az ivabradin elektrofiziológiai hatásainak celluláris szintû tanulmányozása volt különféle emlõs szívizom-preparátumokon. Az akciós potenciál méréseket konvencionális mikroelektród technikával, az ionáram méréseket pedig a patch-clamp technika egészsejtes konfigurációjában végeztük. Kutya Purkinje-roston és papilláris izmon 0,1 és 1 µM-os koncentrációban a szer nem befolyásolta a repolarizációt, de 10 µM esetében, Purkinjeroston az APD50 értékénél rövidülést, humán és kutya kamraizomzaton pedig APD90 megnyúlást tapasztaltunk. Az ivabradin 1 és 10 µM-os koncentrációban frekvencia-függõ Vmax-gátlást okozott a preparátumokon. Nyúl papilláris izmon 1 µM ivabradin csekély mértékben, míg 10 µM alkalmazása közepes mértékben nyújtotta az akciós potenciál idõtartamát. Megvizsgáltuk az ivabradinnak a gyors késõi egyenirányító (IKr), a tranziens kifelé haladó (Ito) és a befelé egyenirányító (IK1) káliumáramokra gyakorolt hatását. A szer 10 µM koncentrációban nem csökkentette az IK1-áramot nyúlon. 10 µM ivabradin nem befolyásolta az Ito áramot sem nyúl, sem kutya bal kamrai myocytákon. Nyúl kamrai szívizomsejteken az ivabradin koncentráció függõ módon csökkentette az IKr-áram amplitúdóját (EC50 ~ 3,6 µM). A Vmax-csökkenés és a Purkinje-roston észlelt APD50 rövidítés hátterében Na+-csatorna gátlás állhat; a kamrai APD90 növekedése pedig az IKr-áram gátlásának következménye. Eredményeink arra utalnak, hogy az ivabradin az If gátlása mellett, már a terápiáshoz közel álló koncentrációban, más ioncsatornákra is hatást fejthet ki, és így – figyelembe véve a szer bradycardizáló hatását – alkalmazása esetén nem lehet kizárni a proaritmiás kockázat növekedését.

A KÉSÕI PREKONDICIONÁLÁS HATÁSA A GÉNEXPRESSZIÓS VÁLTOZÁSOKRA KUTYA SZÍVIZOMBAN

Kovács Mária, Papp Rita, Puskás László1, Végh Ágnes SZTE ÁOK, Farmakológiai Intézet, Szeged 1 SZBK, Funkcionális Genomika Laboratórium, Szeged

A prekondicionálás (PC) által létrehozott védõhatás pontos molekuláris alapja nem tisztázott, a jelenség bonyolult több gént tartalmazó volta miatt. Jelen kísérleteinkben, kutya szívizomszövet mintákon cDNS mikrochip-analízist végeztünk génexpressziós változások nyomon követésére a gyors szívingerléssel kiváltott késõi PC antiaritmiás hatásában. Minden kísérletben, szívingerlõ elektródot vezettünk a jobb kamrába, majd a kutyákat három csoportra osztottuk: a kontrol (SP, n=3) és az iszkémiás (IC, n=3) csoportba tartozó állatokban szívingerlés nem történt, ugyanakkor az IC-csoportban 24 óra elteltével 25 perces iszkémiát idéztünk elõ a bal koronária elülsõ leszálló ágának (LAD) leszorításával. A szívingerelt csoportban (PC, n=4) az ingerlést követõen az állatokat szintén 25 perces iszkémiának vetettük alá. A kísérletek után a génexpressziós változásokat 3200 cDNS-t tartalmazó mikrochipen követtük nyomon, az így nyert adatokat hitelességét real time PCR-al (RT-PCR) igazoltuk vissza. A gyors szívizomingerlést követõen 23 gén mutatott változást, míg 10 gén expressziója változott a 25 perces iszkémia hatására, ezek közé tartoznak transzkripciós faktorok (MEF2), szignál transzdukciós utak tagjai, hormonokkal rokon fehérjék (V1, V2) stb. A gének pontos funkciójának a késõi PC hatásában betöltött szerepük feltárására további kísérletek szükségesek. RT-PCR-t használtunk olyan gének expressziójának vizsgálatához is, amelyekrõl ismert, hogy szerepük van a PC kardioprotektív hatásában. Ezért 46 gént választottunk ki (NO-termelõ enzimek, antiapoptotikus/apoptotikus fehérjék, hõsokk-proteinek, transzkripciós faktorok). Az iszkémia hatására 16 gén mutatott magasabb expressziót és 5 alacsonyabbat az alapszintnél. Ezek expressziója ellentétesen változott, vagy az alapszint értékén maradt a szívingerlés hatására. Eredményeink információt adhatnak arról, hogy a PC-ben eddig ismert gének közül melyek regulációja kiemelkedõ a PC késõi fázisában.

EFFECTS OF IVABRADINE ON THE VENTRICULAR REPOLARIZATION IN MAMMALIAN CARDIAC MUSCLE Keywords: electrophysiology, ivabradine, potassium currents, action potential Ivabradine is a new antiischemic, antianginal agent, which – based on the available data – selectively blocks the pacemaker current (If) in the sinoatrial node. There are, however, little information about the effects of this drug on the ventricular repolarization and potassium currents in general. The aims of the present work were to characterize the cellular electrophysiological effects of ivabradine in the mammalian cardiac ventricular tissue. Action potential measurements were carried out by applying the conventional microelectrode, ionic currents were recorded using the whole-cell patch clamp techniques. In dog Purkinje fibers and papillary muscle ivabradine at 0.1 and 1 µM concentrations did not influence the ventricular repolarization. 10 µM ivabradine shortened the APD50 in Purkinje fibers while in human and dog ventricular muscle the APD90 was increased by the drug. In these preparations ivabradine at 0.1 and 1 µM concentrations rate-dependently decreased the maximal rate of depolarization (Vmax). In rabbit papillary muscle 1 µM ivabradine moderately, while 10 µM of the drug considerably lengthened the ventricular repolarization. The effects of the drug on rapid delayed rectifier (IKr), the transient outward (Ito) and the inward rectifier (IK1) potassium currents were also measured. 10 µM ivabradine did not influence IK1 in rabbit. 10 µM ivabradine did not affect Ito either in rabbit or in dog ventricular myocytes. In rabbit ventricular myocytes IKr was concentration dependently inhibited by the drug (EC50 ~ 3.6 µM). Decrease in Vmax and the shortening of APD50 in Purkinje fibers may reflect Na+ channel blockade; prolongation of APD90 in the ventricle may reveal the inhibition of IKr. Our results indicate that ivabradine in addition to block If, may also affect other ionic channels at close to or at higher than the therapeutic concentration. Thus, considering the bradycardic effect of the drug which itself promote lengthening of repolarization – the increasing proarrhythmic potency of ivabradine, related to possible action potential duration prolongation, can not be completely ruled out.

GENE EXPRESSION CHANGES INDUCED BY DELAYED PRECONDITIONING IN THE CANINE HEARTS Keywords: delayed preconditioning, gene expression, microarray The precise molecular background of myocardial preconditioning (PC) induced cardioprotection is still unclear because of its complex multigenic nature. The aim of this study was to explore gene expression changes in the late antiarrhythmic effect of PC, induced by rapid cardiac pacing, in the canine using cDNA microarrays. In all dogs a pacing electrode was introduced into the right ventricle, and then they were divided into three groups: control animals were sham operated and sham paced (SP, n=3), whereas dogs subjected to a 25 min occlusion of the left anterior descending coronary artery (LAD) without pacing were considered as ischaemic control (IC; n=3). In the paced group (PC, n=3), the dogs were paced and 24 hrs later these animals were subjected to a 25 min of ischaemia. cDNA chip containing 3200 cDNA clones was used for the microarray analysis and real-time PCR (RT-PCR) was applied to confirm the expression alterations resulted from the chip analysis. We found 23 genes with altered expression in response to rapid cardiac pacing and 10 genes in the IC when compared to SP. These genes involve transcription factors (MEF2); members of signal transduction pathways (TGFß2, PDE4D9) hormone related proteins (V1, V2). To determine the precise role of these genes in PC-induced protection warrants further experiments. RT-PCR was also used to study different genes which are already known to have a role in the late phase of PC. Thus, 46 genes have been selected for QRT-PCR analysis: genes encoding NO producing enzymes; antiapoptotic/apoptotic proteins; heat shock proteins; transcription factors etc. In the IC group, we found 16 genes to be upregulated and 5 genes down-regulated, their expression ratios changed either to the opposite or showed no alteration as compared to the baseline after cardiac pacing. These results could provide information which genes are still highly regulated or not at the late phase of PC.


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology MÁTRIX METALLOPROTEINÁZ-2 SZEREPE A VÖRÖS PÁLMAOLAJJAL KIVÁLTOTT KARDIOPROTEKCIÓBAN IZOLÁLT PATKÁNYSZIVBEN

Kupai Krisztina, Bester Dirk1, Szûcs Gergõ, Rooyen van Jacques1, Esterhuyse Johann1, Csonka Csaba, Csont Tamás, Ferdinandy Péter SZTE ÁOK, Biokémiai Intézet, Kardiovaszkuláris Kutatócsoport, Szeged 1 Experimental Anti-Oxidant Research Group, Cape Peninsula University of Technology, Cape Town, South Africa

Számos tanulmány született arról, hogy a széles körben használt vörös pálmaolaj (red palm oil=RPO) javítja a szívizom funkcióját iszkémia/reperfúziót követõen. Az azonban még nem tisztázott, hogy hogyan befolyásolja az infarktus méretet. Jelenlegi kísérletünk célja az volt, hogy tanulmányozzuk a RPO diéta hatását az iszkémia/reperfúziót követõ szívizom elhalás mértékére. Az már bizonyított, hogy a mátrix-metalloproteinázoknak (MMP) szerepük van az extracelluláris mátrix kollagénjének lebontásában és átalakításában miokardiális infarktus után, illetve közrejátszanak a szív iszkémia/reperfúziós károsodásában. Ezért vizsgáltuk, hogy miként hat az MMP-2 aktiválódására és felszabadulására a RPO-diéta. Ennek tisztázására hím Wistar-patkányokat normál és RPO-val (200 mg/nap) kiegészített tápon neveltük 5 héten keresztül. Ezt követõen a szíveket izoláltuk, Langendorffszerint perfundáltuk, 30 perc globál iszkémiának és 120 perc reperfúziónak tettük ki. A reperfúzió elsõ 10 percében gyûjtött perfuzátumból mátrix metalloproteináz-2 (MMP-2) aktivitást mértünk zimográfiával. A reperfúzió végén a szívekben az infarktus méretét trifenil-tertrazoliumos festéssel határoztuk meg. A RPO-diéta szignifikánsan csökkentette az infarktusos terület nagyságát (9,17±1,03%-ra 32,2±3,97%-ról; p<0,05) és az iszkémiát követõ MMP-2 felszabadulást/aktivitást a kontrollcsoporthoz képest. Megállapíthatjuk, hogy kísérleteinkben a RPO-diéta az ismert funkcionális paraméterek javításán kívül csökkenteni képes a szövetelhalás mértékét, és az MMP-2 aktiválódásának gátlása közremûködhet a RPO kardioprotektív hatásában.

A PI3K/AKT ÉS CALCINEURIN JELÁTVITELI UTAK SZEREPE A HUMÁN EMBRIONÁLIS ÕSSEJT-EREDETÛ SZÍVIZOMSEJTEK PROLIFERÁCIÓJÁBAN Lendvai Zsuzsanna, Maxime Mioulane1, Merkely Béla, Michael D1. Schneider, Sian E. Harding1, Nadire N. Ali1, Földes Gábor1 Semmelweis Egyetem, Kardiológiai Központ, Budapest 1 National Heart and Lung Institute, Imperial College, London

A humán embrionális õssejtbõl differenciált cardiomyocytáknak (hESC-CM) terápiás szerepe lehet a sérült myocardium szöveti regenerációjában és funkciójának helyreállításában. A sejtek növekedését és proliferációját moduláló jelátviteli utak azonban még kevéssé ismertek. In vitro kísérleteinkben a calcineurin és a foszfatidilinozitol-3-kináz/Akt (PI3K/Akt) jelátviteli rendszereket vizsgáltuk. Differenciálatlan H7 humán embrionális õssejteket Activin és BMP4 faktorokkal kezeltük, majd a szívizomsejteket mechanikus és enzimatikus úton izoláltuk. Immuncitokémiai vizsgálatokkal kimutattuk, hogy az immunmodulátor cyclosporin, a calcineurin rendszer inhibitora, a hESC-CM proliferációs aktivitását csökkentette (mitotikus marker Ki67+/miozin nehézlánc MHC+-sejtek aránya, 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 sejtméret növekedést kivédte (–32% vs. PE, p<0,01, n=50) és a sarcomer elrendezõdést gátolta (strukturált sarcomerû hESC-CM: 0 µM cyclosporin: 28,8%, 0,2 µM: 9,8%, 2,8 µM: 4,2% p<0,001, n=50). A PI3K inhibitor LY294002 (10 µM, 48 h) a sejtek proliferációs aktivitását csökkentette (Ki67+/MHC+-sejtek aránya, –60% vs. kontroll, p<0,01, n=51). Az LY294002 a PEindukálta sarcomer elrendezõdést gátolta (–60%, p<0,001, n=50), míg a sejtméretet nem befolyásolta (p=0,63). A kontrollsejtek citoplazmájában és sejtmagjában egyaránt kimutatható volt a metabolizmusban és proliferációban szerepet játszó FOXO1A transzkripciós faktor. A cyclosporin és az LY294002 egyaránt növelte az aktív formájú FOXO1A intenzitását a sejtmagban (mindkettõ p<0.05), ez a FOXO1A aktiválódására utal. Eredményeink azt mutatják, hogy a hESC-CM méretének, proliferációjának és érésének szabályozásában a PI3K/Akt és a calcineurin jelátviteli rendszerek fontos szerepet játszanak. A proliferációs folyamatok szabályozásának tisztázása segíthet a sejtek késõbbi in vivo, immunszuppresszáns terápiákkal való közös alkalmazásuk során.

RED PALM OIL SUPPLEMENTATION REDUCES INFARCT SIZE IN RAT HEARTS: THE ROLE OF MATRIX METALLOPROTEINASE-2 Keywords: infarct size, matrix metalloproteinase-2, cardioprotection, red palm oil Some studies have shown that red palm oil (RPO), one of the largest consumed vegetable oil in the world, protects against myocardial dysfunction following ischemia/reperfusion (I/R). Here, we aimed to determine whether dietary RPO supplementation reduces infarct size in rat hearts subjected to I/R and clarify a possible mechanism for the protection. We investigated whether RPO supplementation modulates ischemia-induced matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) activation and release. Male Wistar rats were randomly divided into 2 groups and fed a normal chow or normal chow supplemented with RPO (200 mg/day) for 5 weeks, respectively. At the end of 5-week diet, isolated hearts were subjected to 30 min global ischemia and 120 min reperfusion. The coronary effluents were collected during the first 10 min of reperfusion for MMP-2 analysis by gelatin zymography. The extent of I/R injury was assessed by measuring infarct size using standard triphenyl tetrazolium chloride staining. We have found that RPO supplementation 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-2 from myocardial cells following ischemia, a key player in the mechanism of I/R injury, was significantly decreased due to RPO supplementation. We conclude that RPO supplementation provides cardioprotection characterized by a decrease in infarct size after acute I/R.

THE ROLE OF PI3K/AKT AND CALCINEURIN SIGNALLING PATHWAYS IN THE PROLIFERATION ACTIVITY OF HUMAN EMBRYONIC STEM CELL DERIVED CARDIOMYOCYTES Keywords: proliferation, cyclosporin, FOXO1A, LY294002 Cardiac cell replacement therapy by using human embryonic stem cell-derived cardiomyocytes (hESC-CM) has emerged as a promising future approach to regenerate functional myocardium. However, the underlying signalling pathways of their growth and proliferation have not yet been fully identified. Here we examined the role of the phosphatidylinositol 3-kinase/Akt (PI3K/Akt) and calcineurin 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, which were then isolated and plated in 20%FCS. As assessed by immunocytochemistry, calcineurin inhibitor cyclosporine dose-dependently decreased the proliferative activity of single hESC-CM (percentage of mitotic marker Ki67+/myosin heavy chain 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)-induced increase in cell size by 32% (p<0.01, n=50) and sarcomere assembly (hESC-CM with structured sarcomere, 0 µM: 28.8%, 0.2 µM: 9.8%, 2.8 µM: 4.2% p<0.001, n=50). Likewise, PI3K inhibitor LY294002 (10 µM, 48 h) decreased Ki67+/MHC+ cell ratio by 60%, (p<0.01, n=51). LY294002 blocked PE-induced sarcomere assembly (-60%, p<0.001, n=50) whereas it had no effect on cell size (p=0.63). FOXO1A transcription factor, a regulator 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 of FOXO1A (p<0.05, n=30), suggesting an increased activity. Our results suggest that the PI3K/Akt and calcineurin pathways play an important role in proliferation and maturation of hESC-CM. Understanding their proliferative regulation helps in the design of strategies for cardiac regeneration in vivo, and have implications for immunosuppressant therapies in combination with hESC-CM.


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology CANNABINOID CB1 ÉS CB2 ANTAGONISTÁK TANULMÁNYOZÁSA TELÍTETLEN ZSÍRSAV-DÚS DIÉTA KARDIOPROTEKTÍV HATÁSÁRA

INFLUENCE OF CANNABINOID CB1 AND CB2 ANTAGONISTS ON THE CARDIOPROTECTIVE EFFECT OF POLYUNSATURATED FATTY ACID-RICH DIET

Bevezetés: Állatkísérletes és humán epidemiológiai vizsgálatok szerint a telítetlen zsírsav-dús diéta (PUFA) csökkenti a szívizominfarktus veszélyét. Az endogén cannabinoidok (pl. anandamid) a membrán foszfolipidekbõl keletkezõ telítetlen zsírsavszármazékok. Jelen kísérletünkben azt vizsgáltuk, hogy az endogén cannabinoidok szintézise milyen szerepet játszik a PUFA kardioprotektív hatásában. Módszerek: Kísérleteinket hím Sprague–Dawley-patkányokon végeztük. Az állatok 1 hónapon át 10% sertészsírral (telített zsírsav-dús: SF), vagy 10% napraforgóolajjal (telítetlen zsírsav-dús: PUFA) kiegészített tápot fogyasztottak. Ezt követõen pentobarbital narkózisban a mellkas megnyitása után a bal koronária-artéria lekötésével akut szívizom-iszkémiát hoztunk létre, amit 6 perc elteltével reperfúzió követett. A kísérletek során folyamatosan regisztráltuk a bal kamrai nyomás változását és az EKG-t. Eredmények: A PUFA-diéta jelentõsen csökkentette a kamrai aritmiák kialakulását és javította a túlélési esélyeket (86% vs. 41%, p<0,05). A cannabinoid CB1 (AM251, 3 mg/kg ip.), illetve CB2 (AM630, 1 mg/kg ip.) receptor-antagonista elõkezelés az SF diéta esetén nem befolyásolta jelentõs mértékben az alap hemodinamikai paramétereket, az aritmiák gyakoriságát, illetve a túlélést. Ugyanakkor az AM251, illetve AM630 elõkezelés után a PUFA-diéta védõhatása kevésbé volt kifejezett. Jelentõsen több kamrai tachycardia (100%, illetve 79% vs. 43%, p<0,05) alakult ki, csökkentek a túlélés esélyei (67%, illeve 57% vs. 86%) is. Következtetés: Eredményeink szerint a cannabinoid CB1-, illetve CB2-receptor aktiváció hozzájárulhat a PUFA-diéta védõhatásának kialakulásához a szívizom iszkémia-reperfúzió során. Készült az ETT 494/1996 támogatásával.

Keywords: experimental, arrhythmias, endocannabinoids, polyunsaturated fatty acid-rich diet Background: Experimental and human epidemiologic investigations demonstrate that feeding polyunsaturated fatty acid-rich diet (PUFA) decrease the risk a myocardial 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 contribute to 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 linoleic acid, as PUFA) for 4 weeks. At the end of the feeding period during pentobarbitone anesthesia the chest wall was opened and acute coronary artery occlusion was produced for 6 min that followed by reperfusion. The ECG and the left ventricular pressure changes are continuously registered during the experiment. Results: PUFA diet significantly decreased the occurrence of ventricular arrhythmias and improved the survival rate during reperfusion (86% vs. 41%, p<0.05). Pretreatment with a cannabinoid CB 1 receptor antagonist (AM251, 3 mg/kg ip.) or a CB2 antagonist (AM630, 1 mg/kg ip.) did not influence the baseline haemodynamic parameters, and the development of arrhythmias in SF fed animals. However, in PUFA-fed animals both the AM251 and AM630 pretreatments 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 cannabinoid CB1 and CB2 receptors may contribute to the development of the cardioprotective action of polyunsaturated fatty acid rich diet during myocardial ischemia-reperfusion. Supported by ETT 494/1996.

AZ AGYI ISZKÉMIA/REPERFÚZIÓ MEGVÁLTOZTATJA AZ EXOFOKÁLIS AGYI, DE NEM BEFOLYÁSOLJA A PERIFÉRIÁS ÉRREAKCIÓKAT, IN VITRO

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

Leprán István, Morvay Nikolett Szegedi Tudományegyetem ÁOK, Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet, Szeged

Miklósné Kovács Anikó, Hársing László G. Jr., Szénási Gábor EGIS Gyógyszergyár Nyrt., Budapest

Ismeretes, hogy a fokális agyi iszkémia/reperfúzió (I/R) funkcionális változásokat indukálhat távoli szervekben. Ezek a változások részben a lassan kialakuló gyulladásos láncreakcióknak tulajdoníthatók. Nem ismeretes, hogy léteznek-e gyorsan létrejövõ, távoli változások az erek simaizomszövetének reakcióiban. Munkánk célja a fokális agyi iszkémia (jobboldali középagyi artéria [MCA] 1 órás okklúziója, amelyet 2-3 perc reperfúzió követ) hatásainak felderítése volt a szerotoninra (5-HT) mutatott érzékenységre (EC50) és az 5-HT-val, valamint a 120 mM K+ túlsúlyos oldattal kiváltott maximális kontrakciókra (Emax) különbözõ endothelfosztott érpreparátumokban, mint pl. a jobb és bal oldali MCA, artéria basilaris és a kis koronária, tüdõ és vese artériaágak. Az 5-HT-re mutatott szenzitivitás szignifikánsan csökkent I/R után mindkét oldali MCA-ban az álmûtött állatokból vett preparátumokhoz képest, míg nem változott a többi érpreparátumban. A szerotonin Emax értéke is lecsökkent az okkludált MCA-ban, és nem várt módon az ellenoldali MCAban és a basilaris artériában is. A magas K+-tartalmú oldatra létrejövõ Emax-értékek is kisebbek voltak I/R után a kontrollhoz viszonyítva az MCA-ban és a basilaris artériában, a vazokonstriktor kapacitás csökkenését demonstrálva, míg nem változtak a perifériás artériákban. Az 5-HT-re adott érválaszok (EC50 és Emax) szintén nem változtak a perifériás erekben (kis koronária, tüdõ, és vese artériákban) az MCA 1 órás okklúzióját követõen, amelyet rövid reperfúzió követett. Eredményeink azt mutatják, hogy a fokális agyi iszkémia és rövid reperfúzió után egy azonnal létrejövõ csökkenés jöhet létre a szerotoninnal kiváltott vazokonstriktor válaszokban az agyi erekben, míg a perifériás erekben nem történik változás. Ez a jelenség védelmi mechanizmusként szolgálhat az iszkémia által okozott agyi perfúzió leromlásával szemben.

Keywords: ischaemia/reperfusion, vascular reaction, 5-HT It is well known that focal brain ischaemia/reperfusion (I/R) may induce functional alterations in remote organs. These changes are partly due to an inflammatory cascade process developing after a certain lag time. It is not known whether there are promptly developing remote alterations in the reactions of vascular smooth muscle. 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 min reperfusion on the vascular sensitivity (EC50) and the maximum contraction (Emax) to 5-HT and also on Emax to 120 mM K+ solution in various, endothelium denuded vascular preparations including the right and left MCA, basilar artery, and small coronary, pulmonary and renal arteries of the rat. After I/R sensitivity to 5-HT decreased in MCAs, while it remained unaltered in other vessels compared to those measured in sham-operated rats. The Emax of vasoconstrictor response to 5-HT was significantly reduced in the occluded MCA, and, unexpectedly, in the contra lateral MCA and also in the basilar artery. Emax values to high K+ solution were also reduced in MCA and basilar artery after I/R compared to that of control, demonstrating a depression of vasoconstrictor capacity, but on the contrary, they remained unchanged in the peripheral vessels. Vascular responses to 5-HT (sensitivity and Emax) were not altered after a 1-hour occlusion of the right MCA followed by 2-3 min of reperfusion in the peripheral vessels, namely in the small coronary, pulmonary and renal arteries of the rat. Our results demonstrate that a prompt depression of 5-HT-evoked vasoconstrictor responses may develop in remote brain arteries but not in peripheral vessels after focal brain ischaemia followed by a short reperfusion. This phenomenon may serve as a defence mechanism against ischaemia-evoked impairment of brain perfusion.


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology ÉRETT ÉS PROGENITOR KERINGÕ ENDOTHELSEJTEK ELEMZÉSE INVAZÍV KORONÁRIA-BEAVATKOZÁS SORÁN

Molnár Andrea Ágnes, Horváth Zsófia, Vargová Katarína1, Gulácsi Bárdos Petra1, Kovács Andrea1, Tóth-Zsámboki Emese, Kiss Róbert Gábor, Préda István HM Állami Egészségügyi Központ, Budapest 1 MTA-Semmelweis Egyetem, Gyulladásbiológiai és Immunogenomikai Kutatócsoport, Budapest A keringõ endothelsejtszám (CEC) az endothelsérülés direkt markere, az endothelsérülésre adott regenerációs választ a progenitor sejtek (EPC) biztosítják. Célunk az endothelkárosodás és a regenerációs folyamatok elemzése stabil angina pectoris esetén invazív kardiológiai beavatkozást követõen a CEC- és EPC-szám idõbeli változásával. Vizsgálatainkba 19 egyént vontunk be. A koronarográfia eredménye alapján három csoportot alkottunk: negatív koronarográfia (NK), pozitív koronarográfia perkután koronária intervenció (PCI) nélkül (PK), pozitív koronarográfia és PCI. Vérvétel felvételkor, invazív beavatkozás után 6, 12, 24 és 48 órával történt. A CEC- és EPC-számot immunomágneses metodika segítségével fluoreszcens mikroszkóp alatt határoztuk meg. Nem találtunk jelentõs eltérést a felvételi CEC, sem az EPC-szám tekintetében az egyes csoportok között. Koronarográfia önmagában nem vezetett szignifikáns CEC-szám emelkedéshez az elsõ 24 órában (6 óra: NK: median (M): 2,5/ml, IQR: 1-4/ml, 12 óra: 2/ml, IQR: 0-4/ml, 24 óra: 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 órával a beavatkozást követõen azonban jelentõs CECszám növekedés volt megfigyelhetõ (M: 9,5/ml, IQR: 6,5-18/ml). PCI csoportban a CEC-szám a maximumot a beavatkozás után 6 órával érte el. Az NK-csoportban szignifikáns EPC-emelkedés volt megfigyelhetõ 6 órával a beavatkozás után (M: 223/0,1 ml, IQR: 27-395/0,1 ml). A PK-csoportban ehhez hasonló korai EPC-válasz nem volt megfigyelhetõ. A PCI-csoportban az EPC-szám 6 órával a beavatkozás után volt a legmagasabb (M: 196/0,1 ml, IQR: 36-356/0,1 ml). Perkután koronáriabeavatkozás után észlelt korai CEC és párhuzamos EPC-emelkedés a PCI-okozta endothelsérülésre utal. A késõbbiekben összefüggést keresünk az adverz koronáriaesemények és az endothel sérülékenységét jelzõ CEC- és EPC-emelkedés között. A progenitorsejtek korai emelkedése, amely nem jár az érett alakok számának növekedésével a negatív csoportban, fiziológiás válasznak tekinthetõ.

A RÉSKAPCSOLATOKAT NYITÓ ROTIGAPTIDE ÉS A RÉSKAPCSOLAT-ZÁRÓ CARBENOXOLON EGYARÁNT CSÖKKENTI AZ AKUT ISZKÉMIA OKOZTA ARITMIÁKAT

Papp Rita, Gönczi Márton, Kovács Mária, Seprényi György1, Végh Ágnes SZTE ÁOK, Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet, Szeged 1 SZTE ÁOK, Orvosi Biológiai Intézet, Szeged

Az akut iszkémia okozta aritmiák kiváltásában jelentõs szerepe van a réskapcsolatok bezáródásának. Ezt igazolták azok a korábbi eredményeink is, amelyekben a rotigaptid koronária-okklúzió elõtti és alatti adása altatott, nyitott mellkasú kutyákban hatékonyan csökkentette az aritmiákat. Jelen kísérleteinkben azt vizsgáltuk, hogy ugyanebben az állatmodellben a réskapcsolat-záró carbenoxolone (CBX) milyen módon hat az akut iszkémia okozta kamrai aritmiákra? A CBX-t (50 µM) intrakoronáriás infúzióban adtuk 15 percig és az azt követõ 60 perces LAD-okklúzió során folyamatosan (CBX-PO), illetve csak az okklúzió során (CBX-O). A kontrollkutyák ugyanilyen módon fiziológiás sóoldatot kaptak. Érdekes módon a CBX szignifikánsan csökkentette az iszkémia okozta aritmiákat (kamrai extraszisztolék száma: 381±158 a CBX-PO és 317±104 a CBX-O csoportban, kontroll: 659±193). Az iszkémiás epicardium 31 pontjáról elvezetett unipoláris EKG-k alapján meghatározott totál aktivációs idõ és az ST-eleváció mértéke is csökkent, ez arra utal, hogy a CBX-szel kezelt kutyákban javult az ingerületvezetés, valamint csökkent az iszkémia súlyossága. A kontrollcsoportban megfigyelhetõ és a réskapcsolatok záródására utaló meredek impedancia-változások szintén csökkentek a CBX hatására. Ugyanekkor ezekben az állatokban az iszkémia elsõ perceiben meredekebb ellenállás-növekedést és fázisszög-csökkenést észleltünk, amely arra utalhat, hogy a réskapcsolatok záródása az iszkémia korábbi szakaszára tolódott. Eredményeinkbõl arra következtetünk, hogy a réskapcsolatok záródása valószínûleg más aritmogén tényezõkkel együttesen hatva, csak az iszkémia egy adott, ún. „kritikus” szakaszában válthat ki aritmiákat. Így paradox módon a réskapcsolat-záródás csökkentése a réskapcsolat-nyitó rotigaptiddel, valamint a réskapcsolat-záródás az iszkémia korábbi szakaszára történõ eltolása a réskapcsolat-záró CBX-szel egyaránt antiaritiás hatást eredményezhet. Munkánkat az OTKA támogatta (projekt szám: K-75281).

CIRCULATING ENDOTHELIAL AND PROGENITOR CELL COUNT IN PATIENTS UNDERGOING CORONARY INTERVENTION Keywords: circulating endothelial cell, endothelial progenitor cell, stable angina pectoris, percutaneous coronary intervention Endothelial injury can be characterized by elevated circulating endothelial cell count (CEC). In contrast, circulating progenitor cells (EPC) represent an important marker of endothelial regeneration. The aim of our study was to examine the CEC and EPC count in stable angina patients undergoing invasive coronary intervention. Nineteen patients enrolled to the study were divided into tree subgroups according to the coronarography results: negative coronarography (NK), positive coronarography without intervention (PK), and positive coronarography with subsequent stenting (PCI). Blood samples were drawn before and 6, 12, 24, 48 hours (h) after the intervention. The CEC and EPC count was determined by immunomagnetic method using fluorescent microscope. No significant differences were found between the initial CEC, or EPC count in NK and PK patients. Coronarography itself did not lead 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). Considerable 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 maximum value 6 hours after the intervention. Significant increase of EPC’s was observed in NK group 6 hours after the procedure (M: 223/0,1 ml, IQR: 27-395/0,1 ml). In the PCI group, the highest EPC count was found 6 hours after the coronary intervention (M: 196/0.1 ml, IQR: 36-356/0.1 ml). Early increase of CEC and EPC count after the percutaneous coronary intervention indicate PCImediated endothelial injury. In the future, examining association between adverse coronary event (stent-thrombosis) and endothelial vulnerability – represented by elevated CEC and decreased EPC count – would be desirable. Elevation of EPC’s in subjects with negative angiography results might be considered as a physiological response to coronary intervention.

ATTENUATION OF ACUTE ISCHAEMIA-INDUCED ARRHYTHMIAS BY BOTH THE GAP JUNCTION OPENER ROTIGAPTIDE AND THE GAP JUNCTION BLOCKER CARBENOXOLONE Keywords: ischaemia, arrhythmias, gap junctions Gap junctional uncoupling is known to contribute to acute ischaemia-induced arrhythmias. This was supported by our earlier results, as these arrhythmias were effectively reduced by the gap junction opener rotigaptide, administered prior to and during coronary artery occlusion in anaestetised, open-chest dogs. The present study aimed to examine whether the gap junction blocker carbenoxolone (CBX) would also modify acute ischaemia-induced ventricular arrhythmias in the same model. CBX (50 µM) was administered in an intracoronary infusion either 15 min prior 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, CBX attenuated ischaemia-induced arrhythmias (e.g. total number of ventricular premature beats CBX-PO: 381±158; CBX-O: 317±104; control: 659±193). Total activation time and ST elevation, determined from unipolar electrograms led from 31 points of the ischaemic epicardium, were also attenuated, indicating an improvement of conduction and reduced ischaemia severity in dogs treated with CBX. Gap junctional uncoupling, as shown by steep changes in tissue impedance in the control group, was also reduced by CBX; however, a steeper increase in resistivity and decrease in phase angle occurred in these dogs during the first minutes of ischaemia. The latter finding may indicate that gap junctional uncoupling was shifted to an earlier period of ischaemia. Our results suggest that gap junctional uncoupling, probably by acting together with other arrhythmogenic factors, facilitates arrhythmogenesis only during a critical period of ischaemia. Thus, paradoxically, a reduction of ischaemia-induced gap junctional uncoupling with rotigaptide, as well as shifting this uncoupling to an earlier period of ischaemia by the gap junction blocker CBX both may result in an antiarrhythmic effect. This study was supported by the Hungarian Research Fundation (OTKA, project number: K-75281).


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology ÁRAMLÁSI CITOMETRIA ALKALMAZÁSA MEMBRÁNFOSZTOTT SZÍVIZOMSEJTEK FEHÉRJE-ÖSSZETÉTELÉNEK VIZSGÁLATÁRA

Papp Zoltán, Pásztorné Tóth Enikõ, Nizsalóczki Enikõ1, Balogh Ágnes, Tóth Attila, Bodnár Andrea1 DEOEC, Kardiológiai Intézet, Klinikai Fiziológiai Tanszék, Debrecen 1 DEOEC, MTA-DE Sejtbiológiai és Jelátviteli Kutatócsoport, Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet, Debrecen Az áramlási citometria (FACS) olyan laboratóriumi módszer, amely lehetõséget nyújt eltérõ fehérjemintázatú sejtpopulációk felismerésére. A szív kontraktilis fehérjék expressziójában és/vagy foszforilációs állapotában bekövetkezõ változások messzemenõen megszabják a szívizomsejtek Ca2+-aktivált erõgenerálási folyamatát, amelynek paramétereit (pl. a Ca2+-aktivált erõ Ca2+-érzékenysége) laboratóriumunkban izolált szívizomsejtes mérõrendszerrel határozzuk meg. Ehhez membránfosztott szívizomsejteket alkalmazunk, amelyek csak a kontraktilis rendszer fehérjéit tartalmazzák. Ismert, hogy a Ca2+-érzékenység szoros összefüggést mutat a troponin I foszforiláltsági szintjével, amely krónikus szívelégtelenség során jelentõs mértékben változhat. Az elektromos ingerléssel kiváltott szívelégtelenség mini sertés modelljében immunhisztokémiai módszerrel azt is megfigyeltük, hogy a foszfo-troponin I intenzitás sejtenkénti változékonysága a beteg állatokban jelentõsen fokozódott. Ezért merült fel, hogy a különbségek értékelésére a FACSmódszert is alkalmazzuk. Ismereteink szerint membránfosztott szívizomsejteken még nem végeztek FACS-analízist, ezért magunknak kellett kidolgozni azt a protokollt, amelyben a fehérjék jelölése és egyben FACS mérésre való elõkészítés ezeken a nem intakt szívizomsejteken lehetõvé vált. Eddigi eredményeink alapján elmondható, 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 jelölhetõ sejtek aránya nagymértékben megemelkedett az egészséges mintához képest (kontroll: 20%, beteg: 40%), mely a szívelégtelenségbõl származó minták eltérõ mechanikai viselkedését magyarázhatja. Összefoglalva, a FACS-módszert sikerült adaptálnunk a szívizom kontraktilis fehérjéit érintõ változások elemzésére, amely lehetõvé teszi a szívizomzaton belül egyenlõtlenül érvényesülõ fehérjeeltérések számszerû jellemzését is.

FLOW CYTOMETRY ASSISTED ANALYSIS OF THE PROTEIN COMPOSITION OF PERMEABILIZED CARDIOMYOCYTES Keywords: experimental cardiology, flow cytometry, permeabilized cardiomyocytes, chronic heart failure, contractile proteins, protein phosphorylation Flow cytometry (FACS) allows the recognition of subpopulations of cells with distinct protein compositions. We investigate the parameters of Ca2+-regulated force production (e.g. the Ca2+-sensitivity of force) in isolated cardiomyocytes whose mechanical properties is influenced by possible changes in the expression and phosphorylation of contractile proteins. The mechanical measurements are performed in permeabilized cardiomyocytes containing only contractile proteins. It has been recognized earlier that the Ca2+-sensitivity of force production is tightly related to the phosphorylation state of troponin I, which in certain cardiac pathologies (e.g. chronic heart failure), may be altered to a great degree. For example, in a pacing induced mini pig model of heart failure we observed a high level of cell to cell variation in the intensity of phospho-troponin I staining in immunohystochemical studies. This prompted us to employ the FACS method for the quantification of these differences. To our knowledge, there have been no FACS investigations performed in permeabilized cardiomyocytes before, hence we had to develop the protocols for protein labeling and sample pretreatment for the FACS investigation in these non-intact cardiomyocytes. Our results allowed the separation of subpopulations of cardiomyocytes based on their different staining intensities both in the control and heart failure groups using (phosphorylation sensitive and phosphorylation insensitive) anti-troponin I antibodies. The proportion of poorly stained cardiomyocytes in the heart failure group increased to a great degree (control unstained: 20%, heart failure unstained: 40%), suggestive for a possible explanation for the altered mechanical behavior of the failing cardiomyocytes. Taken together, we adopted the FACS method for the evaluation of the changes in myocardial contractile protein composition that allowed the quantitative analysis of inhomogenous protein alterations within the myocardium.

MIGRATION OF CARDIAC INJECTED PORCINE MESENCHYMAL STEM CELLS IN REMOTE HEALTHY ORGANS: COMPARISON OF INTRACORONARY AND INTRAMYOCARDIAL DELIVERY

Pávóné Gyöngyösi Mariann, Silvia Charwat, Rayyan Hemetsberger, Pósa Anikó, Petneházy Örs1, Petrási Zsolt1, Dietmar Glogar Dept. of Cardiology, Medical University of Vienna 1 University of Kaposvár Keywords: stem cell therapy, myocardial infarction, migration Background: Male porcine bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSC) were transiently transfected with luciferase (Luc) and green fluorescent protein (GFP) (Luc-GFP-MSC) for tracking cardiac delivery of MSCs to the myocardium and remote organs after intramyocardial or intracoronary delivery. Methods: Closed-chest, reperfused myocardial infarction (MI) was created in female domestic pigs. The male Luc-GFP-MSC (8.4±1.3×106) were delivered either transendocardially in the infarct border zone or intracoronary in the open infarctrelated artery 20±3 days post-MI in female pigs. Tissue samples were collected 3 h, 24 h, and 7 days post-delivery from the myocardium and non-cardiac organs (lung, liver, spleen, lymphatic node, kidney, bone marrow). Tissue luciferase activity was measured in the homogenized tissues using dual-luciferase reporter assay. Quantitative TaqMan polymerase chain reaction (PCR) was performed in the female hearts and remote organs to detect the sex-mismatch MSC. Results: The highest luciferase activity was found in the intramyocardial injection sites at 3 h post delivery (528±448 relative light units [RLU]/µg protein) and decreased to 382±109 and 162±58 RLU/µg protein at 24 h and 7 days, respectively. Significantly less Luc-GFP-MSC was retained 3 h, 24 h and 7 days after intracoronary delivery (124±8, 96±46 and 76±38 RLU/µg protein, p=0.031, p=0.021 and p=0.048, respectively). At 7-day, 0.5-2.7% of totally injected Luc-GFP-MSC was found in all non-cardiac organs, with no difference between intramyocardial or intracoronary administration. PCR confirmed the presence of male Luc-GFP-MSC in female infarcted hearts 24 h post-injections by both delivery methods. Conclusions: Intramyocardial delivery of MSC is more effective in cell retention in the infarcted myocardium as compared to intracoronary delivery. Reporter gene method is a useful means to track the biodistribution of the transplanted cells quantitatively.


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology A FOSZFODIÉSZTERÁZ-5-GÁTLÓ KEZELÉS HATÁSAI DIABÉTESZES KARDIOVASZKULÁRIS DISZFUNKCIÓRA

Radovits Tamás, Bömicke Timo1, Kökény Gábor2, Karck Matthias1, Szabó Gábor1 Semmelweis Egyetem, Budapest 1 Ruprecht-Karls Egyetem, Szívsebészei Klinika, Heidelberg, Németország 2 Semmelweis Egyetem, Kórélettani Intézet, Budapest

Cukorbetegekben romló szívmûködés és generalizált endotheliális diszfunkció figyelhetõ meg, amit az érfali nitrogén-monoxid- (NO) termelés csökkenése kísér. Az NO érfali hatásait közvetítõ cGMP intracelluláris szintjének emelkedése újabb kutatási eredmények szerint jelentõs kardioprotektív hatással rendelkezik több kórállapotban. Kísérleteinkben azt vizsgáltuk, hogy a foszfodiészteráz-5-gátló vardenafil az NO-cGMP jelátviteli út krónikus aktiválásával képes-e javítani patkánymodellünkben a diabéteszes kardiovaszkuláris diszfunkciót. Patkányainkban egyszeri ip. sztreptozotocin-injekcióval 1-es típusú cukorbetegséget váltottunk ki. A diabéteszes állatok 8 héten át vardenafilt (10 mg/kg/nap po.; kezelt csoport), illetve placebót (kontrollcsoport) kaptak. Millar konduktancia mikrokatéter segítségével bal kamrai nyomás-térfogat analízist végeztünk és kontraktilitás-indexeket [pl. a végszisztolés nyomás-térfogat összefüggés egyenesének meredekségét (Emax)] számítottunk a szívfunkció megítélésére. Izolált aortagyûrûk endothelfüggõ és nem endothelfüggõ vazorelaxációját vizsgáltuk acetilkolin, illetve nátrium-nitroprusszid adására. Funkcionális kísérleteinket molekuláris biológiai és immunhisztokémiai mérésekkel egészítettük ki. Az egészséges kontrollállatokhoz viszonyítva cukorbeteg patkányainkban fokozott miokardiális és vaszkuláris TGF-ß1-expressziót, csökkent bal kamrai kontraktilitást (Emax: 1,04±0,07 vs. 2,23±0,20 Hgmm/µl; p<0,05), valamint vaszkuláris diszfunkciót detektáltunk. A vardenafillal kezelt cukorbeteg állatokban magasabb cGMP-szintet, csökkent TGF-ß1-expressziót, jelentõsen javult kardiális funkciót (Emax: 2,03±0,14 vs. 1,04±0,07 Hgmm/µl; p<0,05) és vazorelaxációs válaszokat figyeltünk meg. Eredményeink arra utalnak, hogy a csökkent érfali cGMP-jelátvitel szerepet játszik a diabéteszes kardiovaszkuláris diszfunkció kialakulásában, amely hatékonyan javítható krónikus foszfodiészteráz-5-gátló kezeléssel.

AZ ISZKÉMIA-REPERFÚZIÓ OKOZTA APOPTÓZIS CSÖKKENTÉSE IZOLÁLT CARDIOMYOCYTÁKBAN Rõth Erzsébet, Jancsó Gábor, Gallyas Ferenc jr. , Balatonyi Borbála, Reglõdi Dóra2, Gasz Balázs3, Rácz Boglárka1 PTE, Sebészeti Oktató és Kutató Intézet, Pécs 1 PTE ÁOK, Biokémiai Intézet, Pécs 2 PTE ÁOK, Humán Anatómiai Intézet, Pécs 3 Zalaegerszegi Kórház Szívsebészet, Pécs 1

A hipofízis eredetû adenilát-cikláz aktiváló polipeptid (PACAP) és receptorai kifejezetten expresszálódnak az idegrendszerben és számos egyéb szövetben. A peptid jelen van a kardiovaszkuláris rendszerben is különbözõ hatásokat kifejtve. Így ingerli az intrakardiális neuronokat, befolyásolja a szívfrekvenciát, a kontraktilitást, a percvolument és a nátriuretikus peptid felszabadulását. Különbözõ sejtvonalakon a PACAP jelentõs antiapoptotikus hatását mutatták ki. Saját korábbi vizsgálataink igazolták, hogy a PACAP mérsékli sejtkultúrában az oxidatív stressz által indukált sejtelhalást és védi a cardiomyocytákat az iszkémia-reperfúzió által okozott apoptózissal szemben. In vitro kísérleteinkben hasonló sejtvédõ hatását mutattuk ki az intermittáló iszkémiás ciklusokkal létrehozott prekondicionálásnak a reperfúziós károsodások következményeinek csökkentésében, illetve gátlásában. Jelen vizsgálataink célja volt, hogy megvizsgáljuk vajon a PACAP képes-e fokozni a prekondicionálás protektív hatását az iszkémiás-reperfúziós károsodás során. Kísérleteink elsõ sorozatában szívizom-sejttenyészetben 2 órás iszkémiát követõ 4 órás reperfúzió során értékeltük a PACAP-elõkezelés (10 nM és 100 nM), illetve az 1 ciklusban végzett prekondicionálás apoptózist csökkentõ hatását, valamint ezek kombinációját. A kísérletek második sorozatában vizsgálatainkat megismételtük, azzal a különbséggel, hogy az iszkémiás prekondicionálást két ciklusban végeztük ugyancsak kiegészítve a PACAP elõkezeléssel. A reperfúzió végén meghatároztuk az apoptótikus és az intakt, élõ sejtek arányát és a caspase- 8 kiáramlását flow citometriával. Eredményeink szerint mind a PACAP, mind a prekondicionálás jelentõs védõ hatással rendelkezik izolált cardiomyocytákban az iszkémia-reperfúzió által indukált apoptózissal szemben, azonban a kettõ között additív hatás nem mutatható ki. A kutatást támogatta:OTKA TO48851, ETT 439/2006

EFFECTS OF PHOSPHODIESTERASE-5-INHIBITION ON DIABETIC CARDIOVASCULAR DYSFUNCTION Keywords: diabetes, phosphodiesterase-5, cGMP, cardiac function, vascular function Patients with diabetes mellitus exhibit generalized endothelial and cardiac dysfunction with decreased nitric oxide (NO) production. It has been reported, that elevated intracellular cGMP levels contribute to an effective cardioprotection in different pathophysiological conditions. In this study we investigated whether chronic treatment with the phosphodiesterase-5 inhibitor vardenafil could improve diabetic cardiovascular dysfunction by upregulating the NO-cGMP pathway in the vessel wall and myocardium. In young rats, type 1 diabetes was induced by a single ip. injection of streptozotocin. In the treatment group, vardenafil (10 mg/kg/d) was applied orally for 8 weeks. Diabetic control animals received vehicle for the same time. Left ventricular pressure-volume relations were measured by using a microtip Millar pressure-volume conductance catheter, and indexes of contractility (e.g. slope of end-systolic pressure-volume relationship [Emax]) were calculated. In organ bath experiments for isometric tension with isolated aortic rings, endothelium-dependent and -independent vasorelaxation was investigated by using acetylcholine (ACh) and sodium nitroprusside (SNP). Additionally, molecular biological and immunohistochemical experiments were performed. When compared to the non-diabetic controls, diabetic rats showed increased myocardial and 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. Treatment with vardenafil resulted in higher cGMP-levels, reduced TGF-ß1 expression, significantly improved cardiac function (Emax: 2.03±0.14 vs. 1.04±0.07 mmHg/µl p<0.05) and higher vasorelaxation to ACh and SNP in diabetic animals. Our results demonstrate that impaired vascular cGMP-signalling contributes to the development of diabetic vascular and cardiac dysfunction, which can be prevented by chronic phosphodiesterase-5 inhibition.

EFFECTS OF PACAP AND PRECONDITIONING AGAINTS ISCHEMIA/REPERFUSION-INDUCED CARDIOMYOCYTE APOPTOSIS Keywords: isolated cardiomyocytes, ischaemia-reperfusion, PACAP, preconditioning, apoptosis The neuropeptide pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) and its 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 neurons, cardiac rythm, output, contractility and the release of natriuretic peptide. It is well established that apoptosis contribute to myocardial cell death following ischemia/reperfusion injury. Therefore, inhibition of apoptotic pathways attenuate cardiomyocyte damage induced by myocardial reperfusion injury and so can significantly contribute to minimize the morbidity of myocardial infarction in human patients. We have been demonstrated earlier that PACAP has protective effects against in vitro ischemia/reperfusion induced apoptosis in cardiomyocytes.Preconditioning with brief intermittent periods of ischemia is known to provide protection against ischemic injury. The aim of the present study was to investigate whether PACAP could enhance the protective effect of preconditionong against in vitro ischemic injury. Cultured cardiomyocytes were exposed to brief preconditioning ischemia followed by 2 hours ischemia and 4 hours reperfusion. Both PACAP treatment and preconditioning alone significantly increased cell viability and decreased the ratio of cell death. Pretreatment with PACAP was found to further reduce the level of cleaved caspase-8, however, it did not lead to additional survival rate when compared to cells treated with PACAP or preconditioning alone.These results show, that although both PACAP and preconditionong have protective effect againts ischemia/ reperfusion-induced cardiomyocyte apoptosis, buth theire effects are not additive. The present work was supported by Grants OTKA TO48851, ETT 439/2006


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology A GHRELIN HATÁSÁNAK VIZSGÁLATA IZOLÁLT KUTYA KORONÁRIA ARTERIOLÁKON

Sax Balázs, Túri Katalin, Hirschberg Kristóf, Fürjész Dóra, Ahres Abdelkrim, Nádasy György1, Monos Emil1, Szabó Gábor2, Merkely Béla, Kékesi Violetta Semmelweis Egyetem, Kardiológiai Központ, Budapest 1 Semmelweis Egyetem, Klinikai Kísérleti Kutató- és Humán Élettani Intézet, Budapest 2 Ruprecht-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-e több sejtféleségben, így érendothel- és szívizomsejtekben is kimutatható. A GHR a növekedési hormon elválasztásán és összetett anyagcsere-hatásain túl kardiovaszkuláris hatásokkal is rendelkezik. Direkt érhatása azonban nem tisztázott: dilatátor vagy konstriktor választ – fajonként és érterületenként eltérõ módon – egyaránt képes kiváltani. Célkitûzés: Célunk a GHR koronária hatásának vizsgálata volt spontán és emelkedett értónus mellett. Vizsgáltuk továbbá a GHR jellemzõ hatásait közvetítõ receptor (GHS-R1a) szerepét az érválasz létrejöttében. Módszer: Vizsgálatainkat egészséges kutyaszívbõl izolált és kanülált intramurális koronária arteriolákon, mikroangiometriás módszerrel végeztük (n=16, belsõ átmérõ: 210±16 µm). A GHR-hatásokat (30-100-300 nM) spontán tónus mellett, majd tromboxán analóg (U46619, 1 µM) adásával megemelt tónusú ereken vizsgáltuk (n=8). A GHS-R1a-receptorok jelenlétét immunhisztokémiai úton, az érhatások 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 normál tónussal 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 immunpozitivitást találtunk a koronária arteriolák simaizomzatában. Ugyanakkor a D-Lys3GHRP-6 nem befolyásolta a GHR által kiváltott vazokonstrikciót. Következtetések: Eredményeink szerint a GHR kutya koronária arteriolákon megemelt tónus esetén érszûkítõ hatással bír. Noha a specifikus receptor jelen van az érfalban, a vazokonstriktor válasz nem a GHS-R1a aktivációján keresztül jön létre. Felmerül a GHS-R1b-receptorok szerepe a válasz közvetítésében, ez azonban specifikus blokkolók hiányában még nem vizsgálható.

EFFECT OF GHRELIN ON ISOLATED CANINE CORONARY ARTERIOLES Keywords: ghrelin, coronary constriction, growth hormone secretagouge receptor Background: Ghrelin (GHR) is the endogenous ligand of the growth hormone secretagouge receptor (GHS-R). The peptide is mainly produced in the stomach, but its production has recently been described in various tissues including the vascular endothelium and the myocardium. Beside the stimulation of the growth hormone secretion and complex metabolic effects GHR also possesses cardiovascular effects. However, contradictory data are available on the direct vascular actions of GHR: either vasodilation or vasoconstriction may occur depending on the organ and species. Aims: To characterize the direct effect of the peptide on canine coronary bed with spontaneous and elevated tone and to evaluate the role of GHS-R 1a-type in the vascular effect of GHR. Methods: Vascular responses to GHR (30-100-300 nM) of isolated and cannulated canine coronary arterioles (n=16, mean inner diameter±SEM: 210±16 µm) with spontaneous tone or after preconstriction evoked by the thromboxane mimetic agent U46619 (1 µM) were recorded by microangiometry. Presence of GHS-R1a in the coronary arterioles was investigated with immunohistochemistry. Experiments were 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 elicit significant effect on vessel diameter. However, in the case of elevated vascular tone (25±4% decrease in diameter) GHR evoked significant vasoconstriction with a maximum of 33±9% of the effect of U46619 (p<0.05). Positive immunostaining for GHS-R1a was detected in the wall of coronary arterioles. However, the vasoconstrictor effect was not abolished by the blockade of GHS-R1a. Conclusions: The results suggest that GHR induces constriction of canine coronary arterioles with elevated vascular tone. This effect – despite their presence in coronary arterioles – is likely not mediated by GHS-R1a. The possible role of GHS-R1b – due to the lack of specific antagonists – cannot be tested yet.

A RÖVIDTÁVÚ QT-VARIABILITÁS SZEREPE A HERG-BLOKKOLÓK TORSADOGÉN HATÁSÁBAN, ÉBER NYÚLBAN

THE ROLE OF SHORT-TERM QT VARIABILITY IN THE TORSADOGENIC EFFECT OF HERG BLOCKERS IN CONSCIOUS RABBITS

A különbözõ hERG-blokkolók erõsen eltérõ gyakorisággal okoznak „torsade de pointes” polimorf kamrai tachycardiát hasonló QTc-megnyúlás elérése ellenére is. Az IKr-blokkolók proaritmiás hatásának egyik fõ okának a rövidtávú QT-variabilitás (STV[QT]) emelkedését tekintik. Azonban Michael és mtsai kimutatták, hogy a STV(QT) nem tudta megjósolni a TdP elõfordulást E-4031-cal kezelt éber nyulakban (Br J Pharmacol 2007; 152: 1215). Ezért megvizsgáltuk a dózisfüggõ QTc és STV(QT) változásokat, amelyet az ismerten alacsony, közepes és magas aritmogenitású risperidon, dofetilid és cisaprid okozott. Egy 20 perces kontroll periódus után az anyagok növekvõ dózisait 20 percenként, 5 perc alatt iv. infundáltuk éber nyulaknak. Mindhárom vegyület dózisfüggõen megnyújtotta az EKG QTc (Bazett) intervallumát mintegy 40%-os csúcshatást elérve, de egyik gyógyszer sem befolyásolta a szívfrekvenciát mielõtt aritmiát okozott. A tartós maximális QTcmegnyúlás ellenére csak 2 risperidonnal (0.03, 0.1, 0.3, 1.0 és 3.0 mg/kg; n=8) kezelt állatban láttunk TdP-t. A dofetilid (1, 2, 7, 20 és 70 µg/kg; n=8) 4 nyúlban okozott TdP-t, ami 2 állatban kamrafibrillációhoz (VF) vezetett. A cisaprid (0,1, 0,3, 1,0, 3,0 és 10,0 mg/kg; n=6) minden állatban TdP-t és 3 nyúlban VF-t idézett elõ. Az egyes vegyületek legnagyobb QTc nyújtó hatása állatonként jelentõs dóziskülönbséggel jelentkezett, de az elsõ TdP csak a maximális QTc-megnyúlás elérése után fordult elõ. Mindegyik vegyület enyhe és változó mértékû STV(QT) változást hozott létre, és nem tudtunk kapcsolatot kimutatni az STV(QT) növekedés és az aritmogenitás között. Megállapíthatjuk, hogy eltérõen más fajoktól a nyúlban a rövidtávú QT-variabilitás fokozódása gyenge elõrejelzõje az Ikr-blokkolók torsadogén hatásának.

Keywords: arrhythmia, heart rate Different hERG blockers induce ”torsade de pointes” polymorphic ventricular tachycardia (TdP) with disparate incidence rates despite causing similar QTc lengthening. Increased short-term variability of the QT intervals (STV[QT]) is considered to be one of the main causes of proarrhythmic effect of IKr blockers. However, Michael et al. have shown that changes in STV(QT) failed to predict the induction 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 and high arrhythmogenicity, respectively. The drugs were infused i.v. over 5 min at increasing doses administered at 20 min intervals after a 20 min control period in conscious rabbits. All 3 drugs lengthened the QTc (Bazett) intervals of the ECG in a dose-dependent manner causing about 40% peak QTc change but neither drug altered heart rate significantly before causing arrhythmia. TdP was observed only in 2 animals treated with risperidone (0.03, 0.1, 0.3, 1.0 and 3.0 mg/kg; n=8) despite maximal 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 animals leading to VF in 3 rabbits. The dose of a drug that produced maximum QTc prolongation varied considerably among animals but the first TdP appeared only after maximum QTc prolongation was achieved. All compounds caused small and variable changes in STV(QT), and no relationship between the increases in STV(QT) and arrhythmogenicity could be established. In conclusion, in contrast to other species increased short-term variability of the QT interval is a poor indicator of the torsadogenic effect of IKr blockers in the rabbit.

Szénási Gábor, Wellmann János, Kovács Anikó, Hegedûs Mária Egis Gyógyszergyár Nyrt., Budapest


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology A KOMPLEMENTFEHÉRJÉK SZEREPE AZ ATEROSZKLEROTIKUS ÉRBETEGSÉGEK PROGRESSZIÓJÁNAK ELÕREJELZÉSÉBEN

Széplaki Gábor, Prohászka Zoltán1, Varga Lilian1, Karádi István1, Merkely Béla, Füst György1 Semmelweis Egyetem, Kardiológiai Központ, Budapest 1 Semmelweis Egyetem, III. Belgyógyászati Klinika, Budapest A komplementrendszer a veleszületett immunitás fontos része, jelentõs szerepet játszik a fertõzések elleni védelemben, az immunkomplexek eltávolításában és a természetes és szerzett immunválasz összekapcsolásában. Ismert, hogy a komplementrendszer aktivációja számos betegség patomechanizmusában – így az ateroszklerózis kialakulásában is fontos szerepet tölt be. Az ateroszklerózis krónikus gyulladással járó folyamat: a gyulladásra jellegzetes eltérések folyamatosan jelen vannak kezdve az endothel-diszfunkciótól egészen a plakk ruptúráig. Ezért súlyos ateroszklerózistól szenvedõ betegekben számos gyulladásos marker szintje emelkedett lehet. A legismertebb ilyen markerek az akutfázis-fehérjék (pl. C-reaktív protein), citokinek (interleukin-6), illetve a komplementfehérjék (C3, C1-inhibitor) közé tartoznak. Munkacsoportunk célja az volt, hogy kapcsolatot keressünk az ateroszklerózis progressziója és a komplementrendszer aktivációja között. Az egyes komplementfehérjék (C3, C1-inhibitor) rizikóbecslésben betöltött szerepét prospektív klinikai vizsgálatokban tanulmányoztuk. Nõbetegekben a magas C3szint (³1,8 g/l) elõrejelzi az új kardiovaszkuláris események megjelenését koronária-bypass mûtét után, az esélyhányados értéke 4,1 (95%-os konfidencia intervallum: 1,23–13,61, p=0,0249). Az életkorra, testtömegindexre és dohányzásra adjusztált esélyhányados értéke 4,8 (95% CI: 1,137–20,070, p=0,033). A magas C3-szint összefügg a korai restenosis jelenlétével everziós carotis endarterectomia (CEA) után; az összefüggés részben mannose binding lectin (MBL2) genotípus dependens. Az alacsony C1-inhibitor szint (<115%) elõrejelzi a korai restenosis megjelenését CEA után, az életkorra és nemre adjusztált esélyhányados értéke 6,9 (95% CI: 1,55–31,02), p=0,0113). Eredményeink alapján elmondható az, hogy egyes komplementfehérjék szérumszintje összefüggést mutat az ateroszklerózis progressziójával, meghatározásuk jelentõs klinikai haszonnal bírhat.

MIOKARDIÁLIS ADRENOMEDULLIN GÉNTRANSZFER JAVÍTJA A SZÍVIZOM-KONTRAKTILITÁST Szokodi István, Füredi Gábor, Leskinen Hanna , Rauma-Pinola Tanja , Ruskoaho Heikki1 PTE, Szívgyógyászati Klinika, Pécs 1 Institute of Biomedicine, Department of Pharmacology and Toxicology, University of Oulu, Oulu, Finland 1

1

Bevezetés: Az adrenomedullin (AM) szerepe a szívizom-kontraktilitás szabályozásában ellentmondásos. Jelen munkánkban a peptid hatását direkt, bal kamrai adrenomedullin géntranszfer segítségével vizsgáltuk. Módszerek: Kísérleteinket hím, 7-8 hetes Sprague–Dawley-patkányokon végeztük. Az AM-gént egy adenovírus vektorhoz kötötten (Ad5RSVrAM) (5×108) pfu 100 µL-ben) injektáltuk a bal kamra falába. Negatív kontrollként ß-galaktozidázt expresszáló konstruktumot (Ad5RSVLacZ) használtunk. In vivo a balkamra-funkciót echokardiográfia segítségével vizsgáltuk. A kamrai kontraktilitást direkt módon ex vivo, izolált patkányszív modellen tanulmányoztuk. A bal kamrai mintákból történt fehérje-extrakció után az egyes kinázok foszforiláltsági szintjét Western-blot segítségével vizsgáltuk. Az AM kamrai génexpresszióját RNSizolálást követõen Northern-blot technikával követtük. Eredmények: Direkt AM géntranszfer 20,9-szeresére (p<0,001) növelte a bal kamrai AM mRNS-szintet. Echokardiográfiás vizsgálatok szerint a frakcionális rövidülés 14%-kal (p<0,05), az ejekciós frakció 8%-kal (p<0,05) nõtt az AM géntranszfer után. Ex vivo, izolált perfundált patkányszíveken az AM-géntranszfer szignifikánsan fokozta a Frank–Starling-választ. A kontrollokhoz képest a dP/dt(max) értéke 22%-kal (P<0.05), 19%-kal (p<0,05), illetve 16%-kal (p<0,05) volt magasabb 10, 15, illetve 20 Hgmm-es végdiasztolés nyomás mellett. A szisztolés funkciótól eltérõen a diasztolés funkció nem változott. Western-blot analízis szerint az AM overexpresszió jelentõs mértékben fokozta a protein kináz C egyes izoformáinak (PKC-e és a PKC-d) transzlokációját a szolubilis frakcióból a membrán sejtfrakcióba, valamint csökkentette a p38 mitogén-aktiválta protein kináz foszforilációját. Következtetések: Eredményeink szerint az AM-géntranszfer javítja a szisztolés funkciót, míg a diasztolés funkciót nem befolyásolja. A hatás hátterében feltehetõleg a PKC-e fokozott aktivációja áll.

THE ROLE OF COMPLEMENT PROTEINS IN THE RISK PREDICTION OF ATHEROSCLEROTIC VASCULAR DISEASES Keywords: atherosclerosis, complement, risk, C1-inhibitor, C3, restenosis, CABG, endarterectomy, inflammation The complement system is a part of the innate immune system, which plays essential role in the defense against microbial infections, clearance of immune complexes and bridging innate and adaptive immunity. Moreover, it is well known that inappropriate activation of complement contributes to the pathophysiology of several diseases – such as atherosclerosis. Atherosclerosis is an inflammatory disease; the inflammatory mechanisms are present in all phases of plaque development – from endothelial dysfunction to plaque rupture. Several markers of ongoing inflammation may be elevated in the affected patients. Some of the beststudied markers belong to the acute phase proteins (as C-reactive protein), cytokines (interleukin-6) and the complement system (C3, C1-inhibitor). Our group aimed to provide evidence on the association of the complement system with atherosclerotic vascular diseases in human clinical studies. Therefore prospective clinical studies were developed to study the role of risk prediction based on complement measurements. High C3 levels (³1.8 g/l) predict new vascular complications of atherosclerosis in women, who underwent coronary artery bypass graft surgery (odds ratio: 4.1 (95% confidence interval: 1.23–13.61, p=0.0249). In a model adjusted for age, body mass index 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 of an early restenosis following eversion type carotid endarterectomy (CEA), partially depending on the mannose binding lectin (MBL2) genotype. Low C1-inhibitor levels (<115%) predict restenosis following CEA, the age and gender adjusted odds ratio is 6.9 (95% CI: 1.55–31.02), p=0.0113). Based on our results, complement proteins are associated with the presence and with the progression of atherosclerosis, thus determining complement proteins might have an important clinical role.

MYOCARDIAL ADRENOMEDULLIN GENE TRANSFER IMPROVES CARDIAC FUNCTION Keywords: myocardial basic research, myocardial contraction, gene therapy, adrenomedullin Background: Controversy persists regarding the effect of adrenomedullin (AM) on cardiac contractility. Here, we explored the potential role of AM on cardiac function by direct recombinant adenoviral AM gene delivery into the left ventricle. Methods: The experiments were conducted on male 7-8-week-old Sprague-Dawley rats. Adenoviral vectors with a full-length coding region of rat AM cDNA (Ad5RSVrAM) (5×108 pfu in 100 µL) were injected directly into the anterior wall of the left ventricle. ß-galactosidase expressing construct (Ad5RSVLacZ) was used as the negative control for AM gene transfer. The AM effects were analyzed with echocardiography and in an isolated perfused rat heart preparation. The expression of AM and the activation of underlying signaling pathways were also investigated using 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 gene transfer augmented the Frank-Starling response in isolated perfused hearts. The maximal derivative of isovolumic left ventricular pressure (dP/dt(max)) increased by 22% (p<0.05), 19% (p<0.05) and 16% (p<0.05) when left ventricular enddiastolic pressure was increased to 10, 15 or 20 mmHg in AM injected hearts compared to the control group. In contrast to systolic function, no alterations in diastolic properties were noted. The overexpression of AM activated protein kinase C (PKC-e and PKC-d isoforms) in the left ventricle, whereas p38 mitogenactivated protein kinase activity decreased. Conclusions: Our results indicate that AM overexpression improves left ventricular systolic function without altering cardiac diastolic properties in the normal heart. Moreover, activation of PKC-e may mediate the cardiac effect of AM.


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology A VÖRÖS PÁLMAOLAJ DIÉTA CSÖKKENTI A SZÍVIZOMINFARKTUS MÉRETÉT KOLESZTERINNEL ETETETT PATKÁNYOKBAN Szûcs Gergõ, Dirk J. Bester1, Kupai Krisztina, Jacques van Rooyen1, Adriann Johannes Esterhuyse1, Csonka Csaba, Csont Tamás, Ferdinándy Péter SZTE ÁOK, Biokémiai Intézet, Kardiovaszkuláris Kutatócsoport, Szeged 1 Cape Peninsula University of Technology, Cape Town, South Africa

Célkitûzés: Egyes tanulmányok kimutatták, hogy a vörös pálmaolaj (red palm oil, RPO) védelmet nyújt az iszkémia/reperfúziót követõ miokardiális diszfunkció kialakulása ellen. Azonban az is jól ismert, hogy egyes kardioprotektív mechanizmusok károsodnak hypercholesterinaemiában. Ezért jelen célkitûzésünk az volt, hogy megvizsgáljuk a RPO-diéta hogyan befolyásolja az infarktus méretét koleszterinnel etetett patkányok szívében. Metódus: Ennek tisztázására hím Wistar-patkányokat 2% koleszterinnel dúsított, illetve normál táppal etettünk 9 héten keresztül. Az utolsó 5 hétben az állatok felénél mindkét diétát kiegészítettük 0,2 g/állat/nap RPO-val. A diéta befejeztével a szíveket izoláltuk, és oxigenizált Krebs–Henseleit-oldattal Langendorff-szerint perfundáltuk. A szíveket 30 perc globál iszkémiának és 120 perc reperfúziónak tettük ki, majd trifenil-tetrazolium-klorid festéssel meghatároztuk az infarktus méretét. Eredmények: A RPO-diéta szignifikánsan csökkentette az infarktusméretet a normál tápon tartott csoportokban (23,5±2,8%-ról 9,2±1,0%-ra, p<0,05). A koleszterinben gazdag diéta szignifikánsan megemelte az infarktus méretét (37,2±3,6%, p<0,05), azonban a RPO-diétával kiegészítve szignifikáns csökkenést tapasztaltunk az infarktus méretében (26,9±3,0%, p<0,05). Konklúzió: Megállapíthatjuk, hogy a RPO-diéta nemcsak egészséges patkányokban biztosít védelmet az iszkémia/reperfúziós károsodással szemben, hanem koleszterin-etetéssel létrehozott kísérletes hyperlipidaemiában is.

AZ ACE-GÁTLÓ TERÁPIA HATÉKONYSÁGÁNAK VIZSGÁLATA

Tóth 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, Debrecen 1 DEOEC, Kardiológiai Intézet, Szívsebészeti Tanszék, Debrecen 2 DEOEC, Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet, Debrecen Háttér: A magas vérnyomás népbetegségnek számít a magyar lakosság körében. Az egyik leggyakrabban alkalmazott vérnyomáscsökkentõ gyógyszercsoport az angiotenzin konvertáló enzimet (ACE) gátló szereké. Bár nagy klinikai tanulmányok bizonyítják az ACE-gátlók vérnyomáscsökkentõ hatékonyságát, hosszú távú kezelés során a magas vérnyomás sok esetben mégis visszatér. Jelen tanulmányunkban 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 betegek klinikai (pl. vérnyomás), biokémiai (szérum ACE-mennyiség és aktivitás) és élettani (izolált érgyûrûk kontraktilis válaszai) jellemzõit. Eredmények: Az ACE-gátlók csökkentik a szérum ACE aktivitását (10,8±1,1 U szemben az ACE-gátlót nem szedõknél kapott 17,4±2,3 U értékkel), ellenben nincsenek hatással az enzim expressziójának mértékére (222±8 ng/ml szemben a kontrollnál kapott 234±31 ng/ml értékkel). A szöveti ACE aktivitásának meghatározásához az angiotenzin-1 és angiotenzin-2 által kiváltott kontraktilis válasz 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 nem szedõ betegek esetében az angiotenzin-1 mediált kontraktilitás paramétereit, hogy jellemezzük az ACE-inhibitor terápia szöveti hatásait. Az összefüggés hiányából feltételeztük, hogy nem alakult ki szöveti adaptáció az ACE-inhibitor kezelés során. Összefoglalás: Az ACE-gátló szerek úgy csökkentik a szérum ACE aktivitását, hogy közben nem módosítják az angiotenzin-1 által kiváltott szöveti választ, tehát az ACE-gátlók alkalmasak hosszú távú terápiás kezelésre. A magas vérnyomás visszatérése vélhetõen az alapbetegség progressziójának eredménye és nem az ACE-gátló szerre kialakult rezisztencia (ún. „ACE escape”) következménye.

DIETARY RED PALM OIL SUPPLEMENTATION DECREASES MYOCARDIAL INFARCT SIZE IN CHOLESTEROL-FED RATS. Keywords: red palm oil, infarct size, cardioprotection, hypercholesterolemia Purpose: Some studies have shown that red palm oil (RPO), one of the largest consumed vegetable oil in the world, protects against myocardial dysfunction following ischemia/reperfusion (I/R). However, cardioprotective mechanisms are impaired in hypercholesterolemia. In this study we aimed to investigate the effect of dietary RPO-supplementation on myocardial infarct size in rats fed a cholesterol-enriched diet. Methods: Male Wistar rats were randomly divided into four diet groups. Rats were fed either a standard rat chow or that supplemented with 2% cholesterol for a 9week period. In the last 5 weeks of the diet, half of the normal and cholesterol-fed groups were treated with 0.2 g RPO baking fat per day, respectively. At the end of the diet, hearts were isolated and perfused with Krebs-Henseleit buffer using a Langendorff perfusion apparatus. The perfusion protocol included a 10 minute aerobic perfusion period followed by 30 minutes of normothermic global ischemia and 120 minutes of reperfusion. After the perfusion, infarct size was determined by standard TTC staining. Results: In the normal groups, RPO supplementation significantly decreased infarct size (9.2±1.0% versus 23.5±2.8%, p<0.05). Cholesterol enriched diet significantly increased infarct size (37.2±3.6%, p<0.05), however, RPO supplementation significantly decreased infarct size in the hypercholesterolemic group as well (26.9±3.0%, p<0.05). Conclusions: Dietary RPO-supplementation was able to offer protection against ischemia/reperfusion injury not only in healthy rats, but also in experimental hypercholesterolemia induced by cholesterol-enriched diet.

INVESTIGATION OF THE EFFECTIVENESS OF ACE INHIBITOR THERAPY Keywords: angiotensin convertase enzyme, ACE inhibitor, hypertension, ACE activity, vascular contractility Background: Hypertension affects a large population in Hungary. One of the major antihypertensive drugs is the angiotensin convertase enzyme (ACE) inhibitors. Although large trials support the effectivity of ACE inhibitors to reduce blood pressure, upon long term application hypertension tends to re-appear. The goal of the present study was to investigate the effectivity of long term ACE inhibitor treatments in patients. Methods: Vascular graft tissue (remained from bypass surgery: a. mammaria, a. radialis, v. saphena) and blood samples were collected from patients undergoing cardiac surgery. Clinical (e.g. blood pressure), biochemical (serum ACE amount, activity) and physiological (measurements of contractile force of isolated ring preparations) 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 ACE expression was unaffected (222±18 ng/ml versus 234±31 ng/ml, respectively). As a matter of tissue ACE activity, angiotensin I and II mediated responses were measured (maximal responses: 89±5% and 79±5%, EC50 values: 31±4 nM and 4.9±0.6 nM, respectively). To reveal the possible changes in tissue ACE responsiveness to ACE inhibitor therapy, angiotensin I responsiveness was correlated to the medication. The lack of correlation suggested no adaptation to ACE inhibitors. Summary: ACE inhibitors reduce serum ACE activity, without effect on tissue angiotensin I responsiveness, therefore ACE inhibitors are effective in long term applications. Re-appearance of hypertension is probably the result of the progression of the disease, instead of ACE inhibitor resistance (sometimes called ACE escape).


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology MYOZIN KÖTÕ C-FEHÉRJE (MYBPC3) GÉNMUTÁCIÓT HORDOZÓ CSALÁDOK KLINIKAI ÉS GENETIKAI ANALÍZISE

Tóth Tímea, Orosz Andrea, Nagy Viktória, Hõgye Márta, Forster Tamás, Csanády Miklós, Sepp Róbert Szegedi Tudományegyetem, II. Belgyógyászati Klinika és Kardiológiai Központ, Szeged Háttér: A hipertrófiás cardiomyopathia (HCM) a szívizomzat primer betegsége, amely elsõsorban a sarcomert kódoló génmutációk következtében alakul ki. A HCM-ben érintett egyik leggyakoribb gén a myozin kötõ C-fehérje gén (MYBPC3). Beteg és módszer: Munkánkban öt, igazolt MYBPC3 génmutációt (Gln1226Stop, Arg273+1X, Ala953+94X, Lys590+11X, 1135Tyrdel) hordozó család klinikai és genetikai analízisét végeztük el. A családtagoknál kardiológiai szûrõvizsgálat történt (anamnézisfelvétel, korábbi orvosi dokumentáció áttekintése, fizikális vizsgálat, 12 elvezetéses EKG, illetve echokardiográfia). A családtagok mutációhordozó státusát az érintett MYBPC3 exon polimeráz láncreakcióval való amplifikálást követõen direkt szekvenálással határoztuk meg. Eredmények: Összesen 59 családtagot vizsgáltunk (29 férfi, 30 nõ, életkor: 44±20 év). A családtagok között 27 (46%) mutációhordozót azonosítottunk (Gln1226Stop: 3, Arg273+1X: 7, Ala953+94X: 15, Lys590+11X: 1, 1135Tyrdel: 1). A 27 mutációhordozó közül 10 esetben (37%) lehetett HCM jelenlétét igazolni (Gln1226Stop: 1/3, Arg273+1X: 5/7, Ala953+94X: 2/15, Lys590+11X: 1/1, 1135Tyrdel: 1/1), míg 17 családtag (63%) klinikailag tünetmentes mutációhordozónak bizonyult. A tünetmentes mutációhordozók szignifikánsan fiatalabbak voltak, mint a klinikailag érintett családtagok (45±18 év vs. 61±11 év). A tünetmentes mutációhordozók mindegyike életben volt az utánkövetés végén, míg a 10 klinikailag is érintett családtag közül hatan meghaltak (hirtelen szívhalál: 4, stroke: 4, gyomorrák. 1). Összefoglalás: Eredményeink, korábbi vizsgálatainkkal együtt arra utalnak, hogy a MYBPC3 gén az egyik leggyakrabban érintett gén magyar HCM-es betegekben. A MYBPC3 génmutációk idõsebb életkorban manifesztálódhatnak, és egyes esetekben rossz prognózissal bírnak.

A KALCIUM-IONOFÓR IONOMYCIN KORONÁRIATÁGÍTÓ HATÁSÁNAK MECHANIZMUSA Túri Katalin, Sax Balázs, Szabó Hajnalka, Forgács Gábor, Nagy Andrea, Nádasy György1, Monos Emil1, Merkely Béla, Kékesi Violetta SE, Kardiológia Központ, Kísérleti Laboratórium, Budapest 1 SE, Klinikai Kísérleti Kutató- és Humán Élettani Intézet, Budapest

Bevezetés: Régóta gyûlnek azok az ismeretek, amelyek szerint a Ca – az endothel mûködésétõl függetlenül – kettõs szerepet tölthet be az értónus szabályozásában: konstrikciót és relaxációt egyaránt képes elõidézni. Utóbbira példa az endogén Caionofór, parathormon, amely endothel-független, erõteljes koronáriatágulatot képes létrehozni. Korábban kimutattuk, hogy a szintetikus Ca-ionofór, az ionomycin (IONO) in vivo szintén erõs koronáriadilatátor, és ez a hatás nitrogén-monoxidszintáz (NOS) gátlással csak részben csökkenthetõ. Célkitûzés: Jelen kísérleteinkben az IONO koronáriarezisztencia erekre gyakorolt hatását 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. Az endothelfunkciót bradikinin (100 nM), a simaizom válaszkészséget nátrium-nitroprusszid (1 µM) adásával teszteltük. Az IONO (100 pM-1 µM) érválaszokat endotelin-1 (200 nM) elõkezeléssel megnövelt tónusú koronáriákon az átmérõ változásaként (mikroarteriográfia) vizsgáltuk. Eredmények: Az IONO dózisfüggõ relaxációt váltott ki intakt endothel mellett (DDmax: +19±6%, p<0,05) és endothel-irtott preparátumokon is. A denudált ereken az IONO-válasz kisebb mértékû volt, a relaxáció 10±4%-kal (ns.) mérséklõdött. Az érátmérõ legnagyobb növekedése az IONO 10nM-nál következett be, ennél nagyobb koncentrációk mellett a hatás megfordult, az erek összehúzódtak (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 gátlásával – nem szüntethetõ meg. Ez arra utal, hogy a relaxáció érsimaizom-függõ mechanizmus révén jöhet létre, megerõsítve azt a feltételezést, hogy ér-simaizomban a transzmembrán Ca-fluxus és a relaxáció között közvetlen kapcsolat állhat fenn.

CLINICAL AND GENETIC SCREENING IN FAMILIES WITH MYOSIN BINDING PROTEIN C GENE (MYBPC3) MUTATIONS Keywords: hypertrophic cardiomyopathy, myosin binding protein C gene Background: Hypertrophic cardiomyopathy (HCM) is a primary disease of the myocardium due to mutations in genes encoding for mainly sarcomeric proteins. One of the most frequently affected disease gene in HCM is the myosin binding protein C gene (MYBPC3). Patients and methods: We analysed 5 HCM families carrying known MYBPC3 mutations (Gln1226Stop, Arg273+1X, Ala953+94X, Lys590+11X, 1135Tyrdel). Family members underwent clinical screening (including history taking, physical examination, review of previous medical records, 12-lead ECG and echocardiography). Carrier status was determined by direct sequencing after polymerase chain reaction (PCR) amplification of given MYBPC3 exons. Results: Overall, 59 family members were screened (29 males, 30 females, age: 44±20 yrs). Among the family members, 27 (46%) mutation carriers were identified (Gln1226Stop: 3, Arg273+1X: 7, Ala953+94X: 15, Lys590+11X: 1, 1135Tyrdel: 1). Of the 27 mutation carriers, ten family members (37%) manifested HCM (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 silent mutation carriers. Silent gene carriers were significantly younger than those exhibiting the disease (45±18 yrs vs. 61±11 yrs). All of the silent gene carriers were alive at the end of follow up, while 6 out of the 10 affected family members died during follow up (sudden cardiac death: 4, stroke: 1, gastric cancer: 1). Summary: In the light of our previous results these findings indicate that MYBPC3 gene is one of the most frequently affected disease gene in Hungarian HCM patients. MYBPC3 gene mutations may manifest itself later in adulthood, and in some cases harbour a malignant prognosis.

THE MECHANISM OF THE VASODILATORY EFFECT OF THE CA-IONOPHOR AGENT IONOMYCIN Keywords: Ca-influx, coronary vasodilation, ionomycin Introduction: According to a growing body of evidence, ionic Ca has a dual face effect on the regulation of the vascular tone. Independently of the endothelial function Ca-influx may initiate either vasoconstriction or vasorelaxation. A good example for the latter phenomenon is the vascular effect of the endogenous Caionophor parathormone, which is an endothelium independent strong vasodilatation. Previously we have shown that a synthetic Ca-ionophor agent ionomycin (IONO) causes vasodilatation in vivo, which can not be abolished by the blockade of the NOS enzime. Aim: To study the vasorelaxant effect of IONO in coronary resistance arteries and the role of the endothelium in this effect. Methods: Experiments were performed on isolated, cannulated rat coronary arterioles (diameter, D: 184±22 µm) with intact or damaged endothelium (n=8). The endothelial and the smooth muscle function was tested with bradykinin (100 nM) and with sodium-nitroprussid (1 µM), respectively. The effect of IONO (100 pM-1 µM) was studied as changes in diameter (microarteriography) on vessels with endothelin-1-induced (200 nM) increased arterial tone. Results: IONO induced dose dependent vasorelaxation of the isolated arterioles both with intact (DDmax: +19±6%, p<0.05) and damaged endothelium. On denuded 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 isolated arterioles, whereas high doses lead to vasoconstriction. As the vasorelaxation was observed on the denuded vessels and it was not abolished by the blockade of the NOS enzyme in vivo, we conclude that the vasodilatory effect of IONO is at least partly due to its smooth-muscle dependent action. These results offer additional data supporting the hypothesis of a direct link between the vasorelaxation and the transmembrane Ca-influx of the smooth muscle cells.


Kísérletes kardiológia/Experimental cardiology A VARDENAFIL JAVÍTJA A MYOCARDIUM ÉS ENDOTHELIUM FUNKCIÓJÁT CARDIOPULMONALIS BYPASS UTÁN

Veres Gábor, Radovits Tamás1, Miesel-Gröschel Christiane1, Bährle Susanne1, Karck Matthias1, Szabó Gábor1 Ér- és Szívsebészeti Klinika, Budapest 1 Ruprect-Karls Egyetem, Szívsebészeti Klinika, Kísérleti Kutató Laboratórium, Heidelberg

A vardenafil egy vazodilatátor hatással rendelkezõ foszfodieszteráz-5-gátló, amely a cGMP szint növelésén keresztül fejti ki hatását. Munkánkban a vardenafilelõkezelés szívmûködésre és endothelfunkcióra kifejtett hatását vizsgáltuk kardioplégiás szívmegállás és extrakorporális keringés modelljén. 12 kutyát operáltunk meg kardiopulmonalis bypass (CPB) felhasználásával (n=6: kontrollcsoport, n=6 vardenafillal (30 µg/kg iv.) elõkezelt csoport). A 60 perces hipotermiás szívmegállás után 60 perces reperfúziót kezdtünk. Nyomástérfogat konduktancia katéterrel regisztráltuk a jobb és bal kamrai hemodinamikai viszonyokat a kísérlet kezdetén, valamint a 60 perces reperfúziót követõen. A bal elülsõ leszálló koronárián mértük a koronária-áramlást, valamint vizsgáltuk a vazodilatációs választ acetilkolin (ACh) adására. A kísérlet végén meghatároztuk a miokardiális ATP-tartalmat, s izolált koronária-érgyûrûkön vizsgáltuk a vaszkuláris funkciókat. A vardenafil-elõkezelés szignifikáns javulást okozott (a kiindulási érték %-ában megadva) a bal (75±5% vs. 49±5%, p<0,05) és a jobb kamrai (99±7% vs. 65±5% p<0,05) végszisztolés nyomás-térfogat összefüggés meredeksége – mint érzékeny kontraktilitás-index – tekintetében a 60 perces reperfúzió után a kontrollcsoporthoz képest. A vardenafilos csoportban nagyobb koronária-áramlást (58±12 vs. 21±3 ml/min, p<0.05), szignifikánsan javult endothelfüggõ vazodilatációt és magasabb ATPtartalmat detektáltunk (15,2±1,1 vs. 9,6±1,2 µmol/g, p<0,05). Ex vivo vaszkuláris mérésekkel kimutattuk, hogy a vardenafillal kezelt csoportban az ACh által kiváltott vazoralaxáció dózis-hatás-görbéje balra tolódott, míg nátrium-nitroprusszid hatására nem mutatkozott különbség a csoportok közt. A vardenafil-elõkezelés javítja a bal és jobb kamrai kontraktilitást és az endothelfunkciót CPB után. Adataink alapján az iszkémia/reperfúziót követõ funkcionális javulásért a Vardenafil vazodilatátor hatása mellett nagyobb részt prekondícionálás jellegû hatás lehet felelõs.

VARDENAFIL IMROVES ENDOTHELIAL FUNCTION OF MYOCARDIUM AFTER CARDIOPULMONARY BYPASS Keywords: vardenofil, endothelial function, cardiopulmonary bypass Vardenafil is a novel phosphodiesterase-5 blocker with known vasodilatory properties via enhanced cGMP accumulation. In the present pre-clinical study, we investigated the effects of vardenafil pretreatment on myocardial and endothelial function in an experimental model of cardioplegic arrest and extracorporal circulation. Twelve anesthetized dogs, underwent hypothermic cardiopulmonary bypass. 6 dogs received vardenafil (30 µg/kg) prior initiation of cardiopulmonary bypass. After 60 minutes of hypothermic cardiac arrest, reperfusion was started. Biventricular haemodynamic variables were measured using a combined pressurevolume-conductance catheter at baseline and after 60 minutes of reperfusion. Left anterior descendent coronary blood flow (CBF) and endothelium-dependent vasodilatation to acetylcholine (ACh) were determined. In addition ATP contents were also assessed. Ex vivo vascular function was measured on coronary rings isolated at the end of the experiments The administration of vardenafil led to a significantly better recovery (given as percent 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 was also 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. ATP contents were significantly higher in the vardenafil group (15.2±1.1 vs. 9.6±1.2 µmol/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 vardenafil group, while no differences were found in the response to sodium nitroprusside. Application of Vardenafil improves biventricular and endothelial function after cardiopulmonary bypass with hypothermic cardiac arrest. The data presented suggest that more preconditioning like effects than direct vasodilatory properties are responsible for the functional improvement after ischemia/reperfusion.


experimental cardiology

Recommend Documents