|
|
The role of calcium influx and calcium sensitization in contraction of isolated arteries of normotensive and hypertensive rat
Bencze, Michal ; Zicha, Josef (vedoucí práce) ; Neckář, Jan (oponent) ; Chalupský, Karel (oponent)
Cévní odpor je dán především kontrakcí hladkého svalu cév, která je regulována fosforylací lehkého řetězce myosinu. Hladkosvalová cévní kontrakce je zahájena vstupem vápnatých iontů do buněk, který je zprostředkovaný kanály typu TRP (transient receptor potential) a napěťově závislými Ca2+ kanály typu L (L-type voltage-dependent Ca2+ channels, L-VDCC). Vápníková sensitizace je mechanismus zvyšující cévní kontraktilitu při dané úrovni intracelulárního vápníku pomocí RhoA/Rho kinázou zprostředkovanou inhibici fosfatázy lehkého řetězce myosinu. V této disertační práci prezentuji data 1) o úloze TRP kanálů v mechanismu kontrakce hladkého svalu cév, 2) o zvýšené kontraktilitě artérií spontánně hypertenzních potkanů (spontaneously hypertensive rats, SHR) a 3) o rozdílech v kontrakci artérií u normotenzních a hypertenzních potkanů, spojených s úlohou RhoA/Rho kinázové dráhy u třech modelů experimentální hypertenze (SHR, Ren-2 transgenní potkani a sůl-sensitivní Dahlovi potkani). Ve studii věnující se TRP kanálům jsem porovnával vlivy třech běžně používaných neselektivních inhibitorů TRP kanálů (2-APB, SKF-96365 a FFA) na kontrakci izolované artérie. Z těchto inhibitorů byl nejzajímavější 2-APB, jehož inhibiční působení bylo závislé na typu kontrakčního stimulu a zároveň na přítomnosti sodíku v inkubačním...
|
|
|
Role of Potassium Channels in the Regulation of Vascular Smooth Muscle Tone
Bencze, Michal ; Zicha, Josef (vedoucí práce) ; Moravec, Jan (oponent)
Draslíkové kanály majú poprednú úlohu v regulácii membránového potenciálu buniek hladkého svalu ciev. Membránový potenciál má priamy vplyv na cievny tonus. V hladkom svale ciev poznáme štyri druhy draslíkových kanálov. Napäťovo-ovládané K+ kanály (KV) sú schopné reagovať na depolarizáciu svojím otvorením. Vápnikom-aktivované K+ kanály (KCa) z rovnakej génovej rodiny sú aktivovateľné nie len napätím, ale aj zvýšenou koncentráciou intracelulárneho Ca2+. Dovnútra-usmerňujúce K+ kanály (KIR) svojou zvyšujúcou sa von smerujúcou vodivosťou v negatívnych hodnotách amplifikujú draslíkový prúd a pôsobia ako senzor zvýšenej K+ koncentrácie v extracelulárnom priestore. Prepojenie medzi metabolizmom a membránovým potenciálom vytvárajú ATP-senzitívne K+ kanály (KATP). Funkcia K+ kanálov je dôležitá aj v endoteli, ktorý uvoľňuje množstvo vazodilatačných a vazokonstrikčných látok. Abnormálna expresia K+ kanálov sa vo veľkej miere podieľa na remodelácii ciev počas hypertenzie.
|
|
|
Úloha Rho-kinázové signální dráhy v regulaci krevního tlaku u normotenzních a hypertenzních potkanů
Brunová, Aneta ; Zicha, Josef (vedoucí práce) ; Kopkan, Libor (oponent)
Vápníková senzitizace představuje mechanizmus umožňující buňkám hladké svaloviny cév zvyšovat podle potřeby citlivost kontraktilního aparátu k intracelulárnímu kalciu. Cílem této práce bylo určit, do jaké míry je vápníková senzitizace ovlivňována působením renin- angiotenzinového systému (RAS), sympatického nervového systému (SNS), oxidu dusnatého (NO) a prostanoidů produkovaných cyklooxygenázou (COX). Za tímto účelem jsme studovali účinek akutní a chronické blokády jednotlivých systémů na změny krevního tlaku vyvolané podáním inhibitoru Rho-kinázy fasudilu u bdělých normotenzních potkanů. Všechny pokusy byly prováděny na chronicky kanylovaných dospělých samcích kmene Wistar. Hlavní zjištění práce jsou následující: 1) Dávkově závislý pokles krevního tlaku vyvolaný inhibicí Rho- kinázy byl zesílen současnou akutní inhibicí NOS pomocí L-NAME. Inhibice NOS měla výrazně větší účinek než inhibice COX pomocí indometacinu (což bylo potvrzeno také za podmínek akutní inhibice SNS a RAS). Tyto nálezy jsou v souladu s hypotézou, že NO má supresivní účinek na vápníkovou senzitizaci. 2) Chronická inhibice NOS vyvolala hypertenzi spojenou s výraznějším poklesem krevního tlaku po podání fasudilu ve srovnání s kontrolou. NO dlouhodobě potlačuje vápníkovou senzitizaci. 3) Chronická inhibice RAS podáváním captoprilu...
|
|
|
Fenotypová plasticita cévních hladkosvalových buněk
Misárková, Eliška ; Zicha, Josef (vedoucí práce) ; Pácha, Jiří (oponent)
Cévní hladkosvalové buňky vykazují jistou míru fenotypové plasticity. Za určitých podmínek jsou plně diferencované buňky schopné projít procesem dediferenciace a "restartovat" tím program růstu a proliferace. Pro studium dediferenciace buněk hladkého svalu cév je vhodná metoda orgánové kultury, která umožňuje studovat změny fenotypu buněk. Cílem práce bylo objasnit základní charakteristiky kontraktility potkaních femorálních artérií kultivovaných v médiu po různou dobu (jeden až tři dny). Dále byl studován účinek fetálního hovězího séra obsahujícího množství růstových faktorů a jiných biologicky aktivních molekul na kontraktilitu artérií. Vedle toho jsme se snažili oslabit proces dediferenciace omezením vstupu extracelulárního vápníku, který je důležitým druhým poslem dějů spojených mimo jiné s růstem a proliferací buněk. K tomu jsme využili kultivaci s nifedipinem, inhibitorem napětím ovládaných vápníkových kanálů. Kultivace v podmínkách bez fetálního hovězího séra jen mírně snižuje kontraktilitu artérií, naproti tomu kultivace se sérem kontraktilitu výrazně oslabuje. K hlavní změně kontraktility vyvolané kultivací se sérem dochází již po 24 hodinách kultivace. Kultivace s nifedipinem zlepšuje kontraktilitu femorálních artérií. V průběhu orgánové kultury dochází nejen ke snížení arteriální...
|
|
|
Spřažení excitace-kontrakce a excitace-transkripce v buňkách hladkého svalu cév: změny u experimentální hypertenze a při přestavbě cév
Misárková, Eliška ; Zicha, Josef (vedoucí práce) ; Hock, Miroslav (oponent)
Cévní hladkosvalové buňky vykazují značnou fenotypovou plasticitu. Podle potřeby jsou schopny změnit svůj fenotyp z kontraktilního do proliferujícího in vivo. Důležité je, že během fenotypového přepnutí nastává změna v expresi transportních proteinů a kanálů, které ve výsledku významně mění Ca2+ signalizaci hladkosvalových buněk. V diferencovaných buňkách, které představují kontraktilní fenotyp, převládají prudké, krátce trvající výkyvy v koncentraci intracelulárního Ca2+ (Ca2+ i), ale klidová Ca2+ i koncentrace zůstává na nízké úrovni. Tyto Ca2+ i výkyvy jsou v diferencovaných buňkách způsobeny převážně dvěma komponentami Ca2+ signalizace: 1) influx extracelulárního vápníku přes vysokovodivostní napěťově ovládané kanály v plazmatické membráně a 2) uvolnění vnitřních zásob vápníku ze sarkoplazmatického retikula přes ryanodinové receptory. Vzniklé oscilace Ca2+ i jsou rychle redukovány četnými Ca2+ ATPázami plazmatické membrány a sarko/endoplasmatického retikula. Proliferující cévní hladkosvalové buňky vykazují pomalé a dlouhotrvající výkyvy Ca2+ i doprovázené zvýšenou basální koncentrací intracelulárního Ca2+ . Během přepnutí z kontraktilního fenotypu do proliferujícího fenotypu dochází k snížení aktivity Ca2+ ATPáz, zvýšené úloze Ca2+ kanálů závislých na vnitřních zásobách vápníku a náhradě...
|
|
|
Myocardial cell signaling in spontaneously hypertensive rats with transgenic and congenic expression of CD36
Klevstigová, Martina ; Nováková, Olga (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent) ; Zicha, Josef (oponent)
Mastné kyseliny s dlouhým řetězcem (LCFA) jsou primárním zdrojem energie v myokardu. Špatné využití LCFA a glukózy může způsobit kardiovaskulární onemocnění. Více než 50% transportu LCFA do srdce je zprostředkováno translokázou mastných kyselin CD36 a porucha CD36 zhoršuje kardiovaskulární funkce. Spontánně hypertenzní potkan (SHR) má deleční variantu genu pro Cd36, která vede k omezení transportu LCFA do myocytů. Hlavním cílem této práce bylo objasnit význam funkčního CD36 ve fyziologické funkci srdce. Použili jsme dva geneticky modifikované kmeny SHR, kongenní SHR-4 a transgenní SHR-Cd36 s funkčním CD36. Tyto kmeny se liší v expresi CD36 a způsobu, kterým byly odvozeny z kmene SHR. Bylo prokázáno, že CD36 hraje roli v patogenezi inzulinové rezistence. Z tohoto důvodu jsme v srdcích SHR-4 a SHR analyzovali vliv funkčního CD36 na inzulinovou rezistenci a expresi proteinkinasy C (PKC), která se v mechanismu inzulinové rezistence také uplatňuje. Ukázali jsme, že kmen SHR-4 měl nižší koncentraci volných mastných kyselin (FFA) a triacylglycerolů (TAG) v séru, což naznačuje na zlepšení citlivosti k inzulinu. Dále měl SHR- 4 zvýšenou expresi PKC ε ve srovnání s SHR. Vysokosacharózová dieta (HSD), podávaná 14 dnů, způsobila akumulaci TAG v srdcích SHR, zatímco vedla ke zvýšení exprese PKC δ a snížení...
|
|
|
Úloha RhoA/Rho kinázové signální dráhy v regulaci krevního tlaku u normotenzních a hypertenzních potkanů
Brunová, Aneta ; Zicha, Josef (vedoucí práce) ; Wasková, Petra (oponent)
Přibývá důkazů o významné roli Rho-kinázy v cévních onemocněních. Rho-kináza je klíčovým enzymem vápníkové senzitizace v buňkách hladké svaloviny cév. Vápníková senzitizace je charakterizována jako zvýšená kontraktilní odpověď buňky při konstantní intracelulární koncentraci vápníkových iontů. Inhibitory Rho-kinázy vykazují celou řadu pozitivních účinků na kardiovaskulární systém, zejména snižují periferní rezistenci. V této práci jsou shrnuty pokroky v poznání signálních drah účastnících se regulace periferní rezistence u spontánně hypertenzních potkanů (SHR). Je zřejmé, že zvýšená sympatická aktivita a změněná regulace iontových kanálů buněk hladké svaloviny cév společně přispívají k abnormálně zvýšenému krevnímu tlaku SHR.
|
|
|
L-serine induced effects on blood pressure in normotensive and hypertensive rats: the influence of anesthesia
Bencze, Michal ; Zicha, Josef (vedoucí práce) ; Husková, Zuzana (oponent)
Anestetika výrazně ovlivňují respirační a kardiovaskulární soustavu. Naše pokusy ukázaly, že různá aneststetika působí na jednotlivé komponenty regulující krevní tlak odlišně. Úloha jednotlivých systémů regulujících krevní tlak byla určena pomocí selektivních inhibitorů - sympatický nervový systém byl zablokován pomocí pentolinia (periferní gangliová blokáda), renin-angiotenzinový systém pomocí captoprilu (inhibitor angiotenzin konvertujícího enzymu) a produkce oxidu dusnatého pomocí L-NAME (inhibice syntázy oxidu dusnatého). Jednotlivé komponenty regulující krevní tlak u normotenzních Wistar potkanů a spontánně hypertenzních potkanů byli porovnané se čtyřmi skupinami potkanů anestezovaných pentobarbitalem, ketaminem-xylazinem, chloralozou-uretanem a izofluranem. Každé z použitých anestetik způsobilo odlišné hemodynamické změny. Pro potřeby měření za podmínek co nejpodobnějších bdělému stavu, pentobarbitalová anestézie se jeví jako nejvhodnejší. L-serinem-indukované účinky na krevní tlak představují odpověď zprostředkovanou endoteliálním hyperpolarizačním faktorem, což je na endotelu závislá regulace cévního tonu, která je nezávislá na produkci oxidu dusnatého a prostacyklinu. Výrazné účinky L-serinu byly prokázány u NO-deficientní hypertenze. Naše výsledky ukázaly jeho zvýšené účinky u Dahlových potkanů s...
|
|
|
Feeding artery of vascular accesses for hemodialysis: model of arterial adaptation to high blood flow
Tuka, Vladimír ; Malík, Jan (vedoucí práce) ; Vízek, Martin (oponent) ; Zicha, Josef (oponent)
Background: Arteries adapt their diameter to changing haemodynamic conditions to maintain constant wall shear stress, the force generated by flowing blood on endothelial cells. The feeding artery of haemodialysis vascular accesses is a human model of arterial adaptation to chronically high blood flow and thus to high wall shear stress. The process of arterial adaptation is endothelium dependent. Endothelial dysfunction related to End-Stage Renal Failure, diabetes mellitus, dyslipidemia may impair also the dilatation of the feeding artery of vascular accesses. First the review of the literature presents in three parts different aspects of arterial adaptation: 1) arterial adaptation with focusing on the role of haemodynamic factors, 2) the influence of end-stage renal disease on arterial adaptation, 3) feeding artery of vascular accesses as a model of arterial response to chronic increase in blood flow. Methods: We examined the feeding artery of radial and brachial polytetrafluoroethylene grafts shortly after and one and two years after access creation. We used duplex ultrasonography to obtain internal diameter and blood velocity in the feeding arteries. We calculated wall shear rate as 4 x blood velocity / internal diameter and used it as approximation of wall shear stress. Results: In the first study we...
|
|
|
Ontogenetický vývoj mitochondrií srdečního svalu a jejich úloha v odolnosti k nedostatku kyslíku
Škárka, Libor ; Ošťádal, Bohuslav (vedoucí práce) ; Škovránek, Jan (oponent) ; Vízek, Martin (oponent) ; Zicha, Josef (oponent)
Jedním z nežádoucích projevů současného života v ekonomicky rozvinutých zemí je vysoká frekvence onemocnění kardiovaskulárniho systému a s tím související nejčastější příčina úmrtí. V roce 2000 zemřelo v zemích bývalého "socialistického bloku" na tyto choroby 2 846 429 lidí, což je 60 % všech úmrtí {WHO, 2004}. Zhruba polovina případů jde na vrub jedinému onemocnění, ICHS. Je proto pochopitelné, že úsilí klinických a experimentálních kardiologů je vedeno snahou tuto nepříznivou situaci pozitivně ovlivnit. Jde však o úkol nadmíru obtížný a lze předpokládat, že jeho splnění si vyžádá dlouholetý intenzívní výzkum, zahrnující oblasti "od molekuly až k lůžku pacienta". Podstatou ICHS je nepoměr mezi dodávkou a potřebou kyslíku a substrátů v srdeční buňce . Při ischemii však není narušena pouze dodávka živin, ale i odvod produktů a zplodin buněčného metabolismu. Převahu získává anaerobní zpracování živin, metabolity se hromadí v tkáni, dochází k poruše iontové a neurohurnorální homeostázy a v konečném důsledku je narušena kontraktilní funkce srdečního svalu. Rozhodující roli v celém procesu hraje čas, vymezuj ící hrani ci mezi reverzibilním a ireverzibilním poškozením: zatímco následky krátkodobé ischemie jsou prakticky plně reverzibilní, déletrvající omezení perfuze vede k trvalému ovlivnění základních funkcí...
|
host ::
RSS.