Az intracelluláris Ca 2+ -homeosztázis szerepe a szív iszkémiás és diabéteszes zavarainak kialakulásában. Dr. Miklós Zsuzsanna

Átírás

1 PhD-tézis Az intracelluláris Ca 2+ -homeosztázis szerepe a szív iszkémiás és diabéteszes zavarainak kialakulásában Dr. Miklós Zsuzsanna Témavezetõ: Dr. Ligeti László Semmelweis Egyetem, Doktori Iskola Elméleti Orvostudományok Tudományági Doktori Iskola PhD-program: A vérkeringési rendszer normális és kóros mûködésének mechanizmusai Programvezetõ: Dr. Monos Emil Klinikai Kísérleti Kutató és Humán Élettani Intézet Budapest 2005.

2 1. BEVEZETÉS A kalciumion (Ca 2+ ) a szervezet jelátviteli folyamataiban egyik legszélesebb körben alkalmazott intracelluláris másodlagos hírvivõ. Szívizomban szerepe kulcsfontosságú a membránon érkezõ elektromos jel kontrakciós válasszá történõ átalakításában, azaz az elektro-mechanikai kapcsolásban. Ennek során az akciós potenciál hatására nyílnak a szívizomsejt T tubulusainak L-típusú Ca 2+ -csatornái. Az ezeken beáramló Ca 2+ kisebb részt hozzájárul a kontrakció aktiválásához, nagyobb részt aktiválja a szívizomsejt mobilizálható intracelluláris Ca 2+ -raktára, azaz a szarkoplazmás retikulum rianodin-receptorait (RyR2), melyeken keresztül jelentõs mennyiségû Ca 2+ áramlik a szarkoplazmába. Az intracelluláris Ca 2+ -szint (?Ca 2+? i ) emelkedés következtében telítõdnek a troponin C Ca 2+ -kötõ helyei, ami lehetõvé teszi az aktomiozin interakciót, a kereszthíd-ciklus beindulását. A?Ca 2+? i emelkedésével fokozódik a Ca 2+ -eltávolító folyamatok aktivitása. Közülük legjelentõsebb a szarkoendoplazmás retikulum Ca 2+ -ATPázának (SERCA2a) mûködése, mely a szarkoplazmás retikulumba, illetve a Na + -Ca 2+ cserélõ (NCX) által lebonyolított Ca 2+ - transzport, mely az extracelluláris térbe távolítja el a Ca 2+ -ot. A szívizomsejt?ca 2+? i -jének szívciklusonkénti ingadozását Ca 2+ -tranziensnek hívjuk. A Ca 2+ -tranziens egy meredek felszálló és egy elnyújtottab leszálló szárral rendelkezik. Elõbbiért elsõsorban a szívizomsejt Ca 2+ -felszabadító, utóbbiért Ca 2+ -eltávolító folyamatai felelõsek. A?Ca 2+? i szabályozása tehát szoros kapcsolatban áll a kardiális funkcióval. Nem meglepõ tehát, hogy zavarai kihatnak a szívmûködésre. Az Ca 2+ i-homeosztázis elváltozásai gyakran szerepelnek kóroki tényezõként a szív egyes patofiziológiás állapotainak kialakulásában, így az általunk vizsgált iszkémiás/reperfúziós károsodásban, és a diabéteszes kardiomiopátiában is. Iszkémia/reperfúzió során a Ca 2+ -háztartás zavara elsõsorban a?ca 2+? i emelkedésében nyilvánul meg. Ennek kritikus mértéke egy sor Ca 2+ -dependens folyamat túlaktivációját eredményezi. Az így kialakuló mitokondriális funkciózavar, foszfolipáz A2-dependens membrándegradáció, hiperkontraktúra, egyes proteázok és nukleázok kóros aktivációja pedig végsõ soron nekrotikus és apoptotikus sejtelhaláshoz vezethet. Az általunk vizsgált másik kórfolyamatot, a diabéteszes kardiomiopátiát a szív diabéteszben kialakuló relaxációs és kontrakciós zavara jellemzi, ami a diabéteszhez társuló 2

3 érszövõdmények hiányában is manifesztálódik. IDDM-ban egyik fontos kóroki tényezõjének tartják a szív Ca 2+ i-szabályozásában résztvevõ kulcsenzimek hiperglikémia és hipoinzulinémia következtében kialakuló mûködési és expressziós zavarait. Így csökken a SERCA2a, és az NCX aktivitása, és károsodik a RyR2 funkciója is. Ezek eredményeképpen zavart szenved a Ca 2+ -felszabadulás és elimináció a szívciklus során, ami kontrakciós és relaxációs diszfunkcióhoz vezet. 2. CÉLKITÛZÉSEK Alapvetõ célkitûzésünk a miokardiális Ca 2+ i-homeosztázis szabályozásában kialakuló változások leírása volt a szív két különbözõ patofiziológiás állapotában: iszkémia/reperfúzióban, és kísérletes diabéteszben. 2.1 Az iszkémiás/reperfúziós kísérletek vizsgált kérdései Az iszkémia/reperfúzió kapcsán sokat tudunk az emelkedett?ca 2+? i kóroki szerepérõl, nem tisztázott azonban, hogy az iszkémia illetve reperfúzió mely szakaszában, mely Ca 2+ - szabályozó folyamatok zavara felelõs az?ca 2+? i -eltérések létrehozásáért. Nagyon keveset tudunk a Ca 2+ i-tranziensek változásairól, kinetikájának alakulásáról, és sok az ellentmondás a korai iszkémiás történések során bekövetkezõ?ca 2+? i -elváltozásokkal kapcsolatban is. Nem ismert pontosan a?ca 2+? i -emelkedés, és az iszkémia során kialakuló egyes Ca 2+ - dependensnek tartott elváltozások (pl. iszkémiás kontraktúra, membrándegradáció) kifejlõdése közötti összefüggés sem. Ezek alapján vizsgálatainkkal a következõ kérdésekre kerestük a választ:? Hogyan változnak a Ca 2+ i-tranziensek kinetikai jellemzõi az iszkémia korai szakaszában (elsõ perceiben), és a tranziensek változásai milyen összefüggést mutatnak a mechanikai aktivitás zavaraival?? Milyen összefüggés állapítható meg az intracelluláris Ca 2+ i-koncentráció és a kontraktúra kifejlõdése között?? Milyen hatással van az iszkémiás károsodás reverzibilitásának szempontjából kritikus idõtartamúnak tekinthetõ 30 perces iszkémiát követõ reperfúzió a Ca 2+ i- 3

4 homeosztázisra, a Ca 2+ i-felszabadító és -eltávolító folyamatokra, és ezek változásai hogyan hatnak a szív mechanikai aktivitására?? Kimutatható-e membrándegradáció a 30 perces iszkémiás/30 perces reperfúziós protokoll során, és ha igen, ez milyen összefüggést mutat a?ca 2+ i?-változásokkal? 2.2 A diabéteszes állatmodellen végzett kísérletek vizsgált kérdései A diabéteszes kardiomiopátia manifeszt funkcionális zavarokkal járó stádiumában kimutathatóak a szívizomsejtek Ca 2+ i-homeosztázisának zavarai. Gyakorlatilag semmit nem tudunk azonban arról, hogy a diabétesz korai szakaszában, amikor még nem egyértelmûek a szívelégtelenség tünetei, kimutathatóak-e már eltérések a Ca 2+ i-szabályozás folyamataiban. Vizsgálatunkban ennek tisztázását tûztük ki célul a következõ kérdések megfogalmazásával:? Kimutatható-e a diabétesz korai stádiumában nyugalmi körülmények között a mechanikai aktivitás, vagy a Ca 2+ i-háztartás bármilyen zavara izolált perfundált szívben? Ha igen, ezek milyen jellegûek, és hogyan függenek össze egymással?? Kimutatható-e a diabétesz korai szakaszában valamilyen kezdõdõ mechanikai, vagy Ca 2+ -szabályozási funkciózavar stimulált körülmények között (izoproterenol-infúziót követõen)? Ha igen, ez milyen jellegû; a Ca 2+ - homeosztázis fenntartásában szerepet játszó milyen folyamatok, és enzimek érintettek; illetve a Ca 2+ -háztartás esetleges eltérései hogyan befolyásolják a mechanikai aktivitást? 3. MÓDSZEREK Vizsgálatainkat mindkét kísérletsorozatban izolált, Langendorff szerint perfundált patkányszíveken végeztük. A kísérletek során párhuzamosan követtük nyomon a szív mechanikai teljesítményének és Ca 2+ i-koncentrációjának változásait. A hemodinamikai paraméterek közül folyamatosan regisztráltuk a koronária-áramlást és egy nyomásérzékelõhöz csatlakoztatott a bal kamrába vezetett ballon-katéter segítségével a bal kamrai nyomásgörbét. Utóbbi felhasználásával meghatároztuk a kontraktilitást jellemzõ dp/dt görbét is. A?Ca 2+? i változásait Indo fluoreszcens technikával követtük nyomon. Ehhez a 4

5 szíveket Ca 2+ -érzékeny Indo festékkel feltöltöttük, majd a festék által emittált jelek intenzitását két hullámhosszon - a Ca-kötött festék emissziós maximumának megfelelõ 400 nm-es és a szabad festéknek megfelelõ 506 nm-es hullámhosszon - fluororeflektométer segítségével detektáltuk. A megfelelõen korrigált fényintenzitás értékekbõl kiszámoltuk a?ca 2+? i változásait tükrözõ 400/506 nm-es fluoreszcencia hányadost. Iszkémiás/reperfúziós kísérleteinkben az Indo-töltést követõen a szíveket a perfúzió leállításával 30 perc teljes iszkémiának vetettük alá, majd az iszkémiás periódus után a perfúzió visszakapcsolásával 30 percig reperfundáltuk. Mind az iszkémiás, mind a reperfúziós periódus végén fagyasztottunk le szíveket késõbbi szöveti arachidonsav-tartalom meghatározásra. Az off-line módon kiszámított 400/506 fluoreszcencia hányadosok a Ca 2+ - tranzienseknek megfelelõ ciklikus ingadozást mutattak. A Ca 2+ -tranziensnek meghatároztuk néhány jellemzõ paraméterét: végdiasztolés, és végszisztolés értékét; amplitúdóját, a felszálló szár meredekségét, és a leszálló szárat jellemzõ lecsengési idejét. A lecsengési idõ azt az idõintervallumot jelenti, ami a tranziens csúcsának, és annak a pontnak megfelelõ idõpont között mérhetõ, ahol a?ca 2+? i a maximum amplitúdó 25%-áig süllyed. Diabéteszes vizsgálatunkban IDDM állatmodellt alkalmaztunk, melyben a diabéteszes állapotot a patkányok pankreász béta-sejtjeinek egyszeri streptozotocin-kezeléssel történõ kiirtásával értük el. A kezelést követõen négy héttel (amikor még nem várható a kardiomiopátia tüneteinek manifesztációja) az állatok szíveit izoláltuk, perfundáltuk, majd az Indo töltés után a perfúziós folyadékba?-agonista izoproterenolt infundáltunk 5 nm-os koncentrációban. Diabéteszes vizsgálatunkban az Indo mérési technikát továbbfejlesztettük: a nyert 400/506 hányadosokat kalibráltuk, a?ca 2+? i változásait így abszolút Ca 2+ -koncentrációs adatokkal jellemeztük. A kapott Ca 2+ -tranzienseknek diabéteszes kísérleteinkben is meghatároztuk bizonyos paramétereit, így a diasztolés és a szisztolés?ca 2+? i -t, a tranziens amplitúdóját, illetve a?ca 2+? i -emelkedés és -csökkenés sebességének maximumát (+dca/dt max, illetve dca/dt max ). A mért Ca 2+ -tranziensekre egy a laboratóriumunkban kifejlesztett matematikai modellt illesztettünk, ami lehetõvé tette a Ca 2+ i-homeosztázis egyes kulcsenzimeit jellemzõ kinetikai paraméterek becslését. Alkalmazásával becsülhetõ volt a RyR2 maximális konduktanciája (k RyR2 ), a RyR2 kapuzási tulajdonságait tükrözõ t 0.5 idõ (a tranziens kezdete és azon pont között mérhetõ idõintervallum, amikor a RyR2-n folyó Ca

6 fluxus a maximális fele), valamint a SERCA2a maximális transzportsebesssége (V max ), és Michaelis-Menten állandója (k m -je). 4. EREDMÉNYEK 4.1 Iszkémiás/reperfúziós kísérletek A szív mechanikai teljesítménye 30 perces teljes iszkémia a szív mechanikai teljesítményének jelentõs romlását okozta. A szív kontrakciós/relaxációs aktivitását jellemzõ pulzusnyomás (68?14 vs. 35?10 Hgmm), illetve +dp bk /dt max (1467?144 vs. 435?235 Hgmm/s) és -dp bk /dt max (-1457?214 vs. -515?267 Hgmm/s) a keringés helyreállítása után szignifikáns csökkenést mutatott a preiszkémiás értékekhez viszonyítva. Ezekkel összhangban a koronária-áramlás 50%-os csökkenése volt megfigyelhetõ a reperfúziós periódus végén. A no-flow iszkémiának alávetett szívek mérhetõ kontraktilis aktivitása a perfúzió leállítását követõ két percen belül megszûnt. A végdiasztolés nyomás (EDP) gyakorlatilag nem változott az iszkémia elsõ 20 perce alatt (preiszkémiás érték 7?2 Hgmm), majd folyamatos emelkedésnek indult, és 20 Hgmm-es szinten tetõzött. Ez az iszkémiás szívizomkontraktúra kifejlõdését tükrözi. A kontraktúra megjelenéséig eltelt átlagos iszkémiás idõ, amit az EDP 5 Hgmm-es emelkedésénél mértünk, 21?3 perc volt. A perfúzió visszakapcsolása után az EDP további gyors és jelentõs emelkedése volt megfigyelhetõ a reperfúzió elsõ percében (kb. 40 Hgmm-es szintig). Ezt követõen az EDP emelkedése lassult, csúcsát az 5. perc környékén érte el. A 30 perces reperfúziós periódus további ideje alatt az EDP nem mutatott szignifikáns változást (reperfúzió végi érték: 56?17 Hgmm) Végdiasztolés vagy bazális Ca 2+ i-koncentráció Az iszkémia elsõ két percében a 400/506 nm-es fluoreszcens hányados alapértékének fokozatos növekedése azaz a diasztolés?ca 2+? i emelkedése - volt megfigyelhetõ. Ez az emelkedõ tendencia az iszkémia 25. percéig volt nyomon követhetõ (szignifikáns szintet a 10. percben ért el), majd megállt. A keringés helyreállítása után a diasztolés?ca 2+? i -t 6

7 reprezentáló 400/506 fluoreszcencia hányados értékek a 30 perces reperfúziós periódus teljes hossza alatt az iszkémia végén regisztrált szinten maradtak. A kontraktúra kialakulása (EDP szignifikáns emelkedése), és a?ca 2+? i -emelkedés kezdete tehát nem esett egybe Ca 2+ i-tranziensek Az iszkémia elsõ perce alatt gyorsan és teljesen megszûnõ kontraktilis aktivitással szemben a Ca 2+ i-tranziens a 2. perc végéig fennmaradt, majd csökkenésnek indult, és a keringés leállítását 5?2 perccel követõen teljesen eltûnt. Az elsõ perc során a Ca 2+ i-tranziens amplitúdója egyértelmû emelkedést mutatott. Ezzel szemben a mechanikai aktivitás jelentõs csökkenése volt megfigyelhetõ. A perfúzió helyreállítása után a Ca 2+ i-tranziens a reperfundált szívek többségében egy percen belül újra megjelent. A szívek egy részében a reperfúzió során nyilvánvaló atrioventrikuláris vezetési blokk volt tapasztalható. Ezekben az esetekben a kamrák rendezett elektromos stimulációjának hiányában sem a Ca 2+ i-tranziens, sem a mechanikai aktivitás nem jelent meg újra, csupán kamrafibrillációra utaló jelenségek voltak megfigyelhetõek. A Ca 2+ i-tranziens felszálló szárának meredeksége, illetve lecsengési ideje az iszkémia elsõ percében változatlan maradt, míg az amplitúdó átmeneti emelkedést mutatott. Ezt követõen az iszkémia a felszálló szár meredekségének csökkenését eredményezte, ami a preiszkémiás értékekhez viszonyítva a 3. perc végén már szignifikáns eltérést mutatott. A reperfúzió során az újraéledõ Ca 2+ i-tranziens meredeksége 5-10 perc alatt a preiszkémiás érték körülbelül 40%-át érte el, majd a reperfúziós periódus hátralévõ részében ezen a szinten maradt. A Ca 2+ i-tranziens amplitúdója, mint már korábban említésre került, az iszkémia második perce után folyamatos, szignifikáns csökkenésnek indult, és 5?2 perccel a perfúzió leállítása után eltûnt. A posztiszkémiás periódusban az amplitúdó a Ca 2+ i-tranziens megjelenése után folyamatosan, lassan emelkedett, de a 30 perces reperfúzió alatt nem érte el a preiszkémiás amplitúdó 50%-át. A Ca 2+ -tranziens lecsengési ideje az iszkémia elsõ négy percében jelentõsen megnyúlt. A 4. perc körül a preiszkémiás érték kb. 160%-át érte el, és ezen a szinten maradt, míg a Ca 2+ i-tranziens amplitúdójának csökkenésébõl adódó jel-zaj viszony romlással 7

8 teljesen értékelhetetlenné nem vált. Reperfúzió alatt a lecsengési idõ 5-10 perc alatt visszaállt a preiszkémiás szintre Miokardiális arachidonsav-tartalom A normoxiás AA-tartalom 130 perces normoxiás perfúzió után lefagyasztott szíveken került meghatározásra (24?9 nmol/száraz tömeg g). A 30 perces iszkémiának alávetett szívek biokémiai analízise a szöveti AA-tartalom szignifikáns emelkedését mutatta (59?24 nmol/száraz tömeg g). Az iszkémiát követõ 30 perces reperfúziós periódus végén további szignifikáns emelkedés volt tapasztalható a szöveti AA-tartalom tekintetében (115?30 nmol/ száraz tömeg g). A?Ca 2+? i -t tükrözõ fluoreszcencia hányados és a miokardium AA-tartalma között szignifikáns korreláció állt fenn (p< 0.05). 4.2 Diabéteszes állatmodellen végzett kísérletek A streptozotocin-kezelés általános hatásai 4 héttel a streptozotocin alkalmazása után a diabéteszes állatok vérglükóz-szintje szignifikáns emelkedést (K: 7.5?1.9 vs. D: 18.5?6.4 mmol/l nem éhomi adat), szívtömege és testtömege (K: 412?36 g vs. D: 205?25 g) pedig szignifikáns csökkenést mutatott a kontroll állatokéhoz viszonyítva. A kardiális hipertrófia kimutatására használt szív- /testtömeg hányados viszont nem különbözött a két csoport között Hemodinamikai funkció Izoproterenol hatására - mint az várható volt -, szignifikánsan nõtt a pulzusnyomás a kontroll szívekben (66.5?8.1 Hgmm nyugalmi, 95.1?13.3 Hgmm izoproterenol-stimulált körülmények között). A változás a diabéteszes szívekben is megjelent, és szignifikánsnak bizonyult (83.6?13 Hgmm nyugalmi, 98.4?8.3 Hgmm izoproterenol-stimulált körülmények között). A szívfrekvencia a 4 hetes diabéteszes állatok szíveiben mind nyugalmi körülmények között, mind izoproterenol-aktivációt követõen körülbelül percenkénti 70 ütéssel alacsonyabb volt. A frekvencia-nyomás szorzat nyugalomban nem különbözött a két vizsgált csoport között; izoproterenol infúziót követõen mindkét csoportban megemelkedett, és a kontroll szívekben szignifikánsan meghaladta a diabéteszben megfigyeltet. A bal kamrai nyomás-emelkedés és -csökkenés maximális sebességének (+dp bk /dt max, illetve 8

9 dp bk /dt max ) értékei nyugalmi körülmények között nem mutattak eltérést a két csoport között. Az izoproterenol-stimuláció mindkét paraméter esetében szignifikánsan magasabb növekedést hozott létre a kontroll szívekben, mint a diabéteszesekben Intracelluláris Ca 2+ i-háztartás A szisztolés és a diasztolés?ca 2+? i nem mutatott szignifikáns eltérést a két csoport szíveiben nyugalmi körülmények között. Izoproterenol alkalmazását követõen a kontroll szívekben mind a szisztolés?ca 2+? i (283?100 nm nyugalmi, 618?133 nm izoproterenolstimulált körülmények között), mind a diasztolés?ca 2+? i (111?58 nm nyugalmi, 244?39 nm izoproterenol-stimulált körülmények között) szignifikánsan megemelkedett. Ezzel szemben a diabéteszes szívekben az izoproterenol-stimuláció nem eredményezett szignifikáns változást a?ca 2+? i tekintetében. Kontroll szívekben a Ca 2+ i-tranziens amplitúdója szignifikáns növekedést mutatott?- adrenerg stimuláció hatására. Diabéteszes szívekben ez az emelkedés elmaradt A diabéteszes szívek izoproterenolra adott csökkent válaszát a Ca 2+ i-tranziens kinetikai paramétereinek változásai is jól tükrözik. Nyugalomban a?ca 2+? i - emelkedés és - csökkenés sebességének (+d?ca 2+? i /dt max, illetve -d?ca 2+? i /dt max ) tekintetében nem volt szignifikáns különbség a kontroll és a diabéteszes szívekben mért adatok között. Izoproterenol-infúziót követõen viszont mindkét paraméter szignifikánsan magasabb növekedést mutatott a kontroll csoport esetében. A kulcsfontosságú Ca 2+ -transzporterek matematikai modell segítségével számított kinetikai paraméterei közül a RyR2-n átáramló Ca 2+ -fluxus mértéke (k RyR2 ) a kontroll szívekben szignifikánsan megemelkedett izoproterenol-adminisztrációt követõen. Diabéteszes szívekben ez a változás nem volt megfigyelhetõ. A t 0.5 modell-paraméter tekintetében nem volt különbség a két csoport között. A SERCA2a maximális pumpasebessége (V max ) szignifikáns növekedést mutatott a kontroll szívekben izoproterenolstimuláció hatására (0.5?0.06 nm s -1 -rõl 1.12?0.4 nm s -1 -re), diabéteszes szívekben ez a válasz elmaradt. A SERCA2a k m értéke nem mutatott szignifikáns változást izoproterenol hatására egyik vizsgált csoport esetében sem. 9

10 5. KÖVETKEZTETÉSEK 5.1 Iszkémiás/reperfúziós kísérletek 1. Teljes iszkémiának kitett izolált patkányszívekben a keringés megszakítását követõen a mechanikai funkció és a?ca 2+? i ciklikus változásának disszociációja figyelhetõ meg. Amíg a kontrakciós aktivitás azonnal hanyatlásnak indul, és két percen belül megszûnik, a Ca 2+ i-tranziens 5 percig megtartott marad. A disszociáció oka a kontraktilis apparátus Ca 2+ - érzékenységének csökkenése. 2. A perfúzió kikapcsolása után 1-2 perccel megjelenik a szívizomsejtek Ca 2+ i- homeosztázisának iszkémiás zavara. Ez a Ca 2+ -tranziensek hanyatlásában, majd az iszkémia 5. perce körüli teljes eltûnésében, valamint a bazális?ca 2+? i fokozatos emelkedésében nyilvánul meg. Ezek hátterében mind a?ca 2+? i - felszabadító, mind a?ca 2+? i -helyreállító folyamatok zavara kimutatható. 3. Az iszkémia percében az EDP jelentõs emelkedése a szívizomsejtek iszkémiás kontraktúrájának kialakulását tükrözi. A kontraktúra kialakulása a?ca 2+? i kritikus emelkedését, és az iszkémia meghatározott idejû fennállását feltételezi. A kontraktúra megjelenése nem esik egybe a?ca 2+? i -növekedés kezdetével, a?ca 2+? i emelkedése mellett tehát egyéb tényezõk is közrejátszanak kiváltásában perces iszkémiát követõen a keringés helyreállításával a szívek hemodinamikai funkciója csak részlegesen normalizálódik. Ezzel párhuzamosan a Ca 2+ i-homeosztázis zavarai is fennmaradnak. A reperfúziós periódusban fokozott intracelluláris Ca 2+ -terhelés, a?ca 2+? i ciklusos változásainak zavara mutatható ki. A perfúzió visszaállításával a Ca 2+ i-háztartást szabályozó folyamatok - a Ca 2+ -felszabadító és -eltávolító mechanizmusok egyaránt csökkent aktivitással mûködnek. 5. A szöveti arachidonsav (AA) -tartalom emelkedése mind az iszkémiás, mind a reperfúziós periódusban a membrán-foszfolipidek fokozott degradációját 10

11 tükrözi. A szöveti AA-tartalom, és a?ca 2+? i szoros összefüggést mutat, ami a membránkárosodás (foszfolipáz A 2 aktivitás) és a?ca 2+? i közötti szoros kapcsolat fennállására utal. 5.2 Diabéteszes állatmodellen végzett vizsgálatok 1. Streptozotocin-indukált diabétesz korai szakaszában (4 héttel az STZ-kezelést követõen) izolált perfundált patkányszívekben nyugalmi körülmények között a szív mechanikai teljesítményének semmilyen szívelégtelenségre utaló zavara nem mutatható ki. 2. A szívizomsejt Ca 2+ i-homeosztázis kulcsenzimeinek modellanalízise nyugalmi körülmények között a SERCA2a transzport-aktivitásának csökkenését (V max ) mutatta ki. 3. A diabéteszes szívek?-adrenerg stimulációja során a kontroll szívekhez viszonyítva csökkent inotróp és luzitróp válasz figyelhetõ meg. A nyugalomban zavartalanul mûködõ szív nem képes a fokozott munkavégzéshez alkalmazkodni. 4. A csökkent mechanikai válasz hátterében egyértelmûen kimutatható a szívizomsejtek Ca 2+ i-háztartásának zavara. A csökkent kontrakciós válasz oka a?ca 2+? i -felszabadító folyamatok zavara. A luzitróp diszfunkció pedig a?ca 2+? i - eltávolító folyamatok elégtelen mûködésének következménye. 5. Korai diabéteszben a?-adrenerg stimulációt kísérõ Ca 2+ i-homeosztázis zavar a RyR2 csökkent konduktanciájának, és a SERCA2a csökkent transzportaktivitásának (V max ) eredményeképpen alakul ki. 11

12 PUBLIKÁCIÓS JEGYZÉK A PhD értekezés tárgyát képezõ közlemények: 1. Ivanics T, Miklós Zs, Dézsi L, Ikrényi K, Tóth A, Roemen THM, Van der Vusse GJ, Ligeti L. Concomitant accumulation of intracellular free calcium and arachidonic acid in the ischemic-reperfused rat heart. Molecular and Cellular Biochemistry, 2001, 226: (IF: 2.054) 2. Miklós Zs, Ivanics T, Roemen THM, Van der Vusse GJ, Dézsi L, Szekeres M, Kemecsei P, Tóth A, Ligeti L. Time related changes in calcium handling in the isolated ischemic and reperfused rat heart. Molecular and Cellular Biochemistry, 2003, 250(1): (IF: 1.763) 3. op den Buijs J, Miklós Zs, van Riel NAW, Prestia CM, Szenczi O, Tóth A, Van der Vusse GJ, Ligeti L, Ivanics T.?-adrenergic activation reveals impaired cardiac calcium handling at early stage of diabetes. Life Sciences, 2005, 76: (IF: 1.944) Ezek impakt faktora: Egyéb lektorált tudományos közlemények: 1. Acs N, Székács B, Nádasy GYL, Várbíró Sz, Miklós Zs, Szentiványi M Jr, Monos E. Effects of combined sex hormone replacement therapy on small artery biomechanics in pharmacologically ovariectomised rats. Maturitas, 2000, 34: (IF: 1.119) 2. Acs N, Vajo Z, Miklos Z, Siklósi G, Paulin F, Szekacs B. Postmenopausal hormone replacement therapy and cardiovascular mortality in Central -Eastern Europe. J Gerontol Ser A- Biol Sci Med Sci 2000, 55: M160-2 (IF: 1.222) 12

13 3. Ivanics T, Miklós Zs, Ruttner Z, Bátkai S, Slaaf DW, Reneman RS, Tóth A, Ligeti L. Ischemia/reperfusion-induced changes in intracellular free Ca 2+ levels in rat skeletal muscle fibers an in vivo study. Pflügers Archiv - European Journal of Physiology, 2000, 440: (IF: 2.529) 4. Várbíró Sz, Nádasy GYL, Monos E, Vajó Z, Ács N, Miklós Zs, Tõkés AM, Székács B. Effect of ovariectomy and hormone replacement therapy on small artery biomechanics in angiotensin-induced hypertension in rats. Journal of Hypertension, 2000, 18 (11): (IF: 3.039) 5. Acs N, Vajo Z, Miklos Z, Siklosi G, Paulin F, Felicetta JV, Szekacs B. The effects of postmenopausal hormone replacement therapy on hemostatic variables: a metaanalysis of 46 studies. Gynecol Endocrinol, 2002, 16: (IF: 0.899) 6. Fülöp L, Szigeti Gy, Magyar J, Szentandrássy N, Ivanics T, Miklós Zs, Ligeti L, Kovács A, Szénási G, Csernoch L, Nánási PP, Bányász T. Differences in elctrophysiological and contractile properties of mammalian cardiac tissues bathed in bicarbonate-and HEPES-buffered solutions. Acta Physiologica Scandinavica, 2003, 178:11-18 (IF: 2.107) 7. Szenczi O, Kemecsei P, Miklós Zs, Ligeti L, Snoeckx LHEH, van Riel NAW, op den Buijs J, Van der Vusse GJ, Ivanics T. In vivo heat shock preconditioning mitigates calcium overload during ischaemia/reperfusion in the solated, i perfused rat heart. Pflügers Archiv European Journal of Physiology, 2004, 449: (IF: 2.063) Tudományos közlemények impakt faktora összesen: