Ο ρόλος της θυρεοειδικής ορμόνης στην καρδιακή αναδιαμόρφωση μετά από πειραματικό έμφραγμα μυοκαρδίου

Abstract

Cardiac remodeling of viable myocardium occurs after acute myocardial infarction (AMI) and further contributes to cardiac dysfunction. The present study explored whether thyroid hormone (TH) administered shortly after AMI in rats can attenuate cardiac remodeling and improve cardiac function. TH regulates important structural and regulatory proteins in the myocardium including myosin isoform expression and calcium cycling proteins. AMI was induced in Wistar male rats by ligating left coronary artery (AMI, η = 10), while sham-operated rats were used as controls (SHAM, n = 10). Animals with acute myocardial infarction were also treated with 0.05% thyroid powder in food (AMI - THYR, η = 10). Within 2 weeks, cardiac function was impaired as assessed by echocardiography and under isometric conditions in Langendorff preparations. Ejection fraction (EF %) was 71.5 (SEM, 2.7) in SHAM versus 30.0 (2.0) in AMI, Ρ < 0.05. +dp/dt was 3886 (566) in SHAM versus 2266 (206) in AMI hearts, Ρ < 0.05 and -dp/dt was 1860 (46) in SHAM versus 1633 (120) in AMI hearts, Ρ = ns. Such changes were associated with alterations in myosin isoform expression in the non-infarcted area; AMI hearts expressed 34% a-MHC and 66% b-MHC versus 52% a-MHC and 48% b-MHC in SHAM, Ρ < 0.05, while the expression of SERCA and phospholamban (PLB) remained unchanged. Furthermore, a mismatch of left ventricular size and cardiac mass (2* PosteriorWall thickness/LVIDd was decreased) was observed. After TH treatment, AMI-THYR hearts expressed 71% a-MHC and 29% b-MHC, Ρ < 0.05 versus SHAM and AMI and the ratio of SERCA/PLB was increased by 2.0-fold, Ρ < 0.05 versus SHAM and AMI. These changes corresponded to a marked improvement in cardiac function; EF% was raised to 45.8 (1.7), Ρ < 0.05 versus AMI while +dp/dt and -dp/dt were 3800 (435) and 2600 (200), respectively, in AMI-THYR hearts, Ρ < 0.05 versus AMI. The ratio of 2* Posterior Wall thickness/LVIDd was normalized. Thyroid hormone administration early after infarction attenuates cardiac remodeling and significantly improves myocardial performance.

Η αναδιαμόρφωση του μυοκαρδίου μετά από έμφραγμα επιδεινώνει περαιτέρω την καρδιακή λειτουργία. Η παρούσα μελέτη διερεύνησε εάν η θυρεοειδική ορμόνη άμεσα χορηγούμενη μετά από έμφραγμα μυοκαρδίου σε επίμυες μπορεί να αναστείλλει την καρδιακή αναδιαμόρφωση και να βελτιώσει την καρδιακή λειτουργία. Η θυρεοειδική ορμόνη ρυθμίζει δομικές και λειτουργικές πρωτεΐνες συμπεριλαμβανομένων των ισόμορφων της μυοσίνης και των ρυθμιστικών του ασβεστίου πρωτεϊνών. Προκλήθηκε έμφραγμα μυοκαρδίου σε αρσενικούς επίμυες Wistar, απολινώνοντας την αριστερή στεφανιαία αρτηρία (OEM, n=10), ενώ μια ομάδα ΜΑΡΤ χρησιμοποιήθηκε σαν ομάδα ελέγχου (ΜΑΡΤ n=10). Επίσης σε επίμυες με οξύ έμφραγμα μυοκαρδίου χορηγήθηκε με την τροφή 0,05% θυρεοειδική ορμόνη σε σκόνη (ΟΕΜ-ΘΟ n=10). Σε διάστημα δύο εβδομάδων μετά από το έμφραγμα διαπιστώθηκε έκπτωση της καρδιακής λειτουργίας τόσο με την υπερηχογραφική μελέτη όσο και κάτω από ισομετρικές συνθήκες στην συσκευή Langendorff. Το κλάσμα εξωθήσεως (EF %) ήταν 71,5 στα ΜΑΡΤ ενώ στα OEM ήταν 30%, Ρ<0,05 +dp/dt ήταν 3886 (566) στα ΜΑΡΤ προς 2266 (206) στην ομάδα OEM, Ρ<0,05 και το -dp/dt ήταν 1860 (46) στα ΜΑΡΤ προς 1633 (120) στα OEM, P=ns. Αυτές οι μεταβολές συνδυάστηκαν με μεταβολές στην έκφραση των ισομορφών της μυοσίνης στις μη εμφραγματικές περιοχές. Στην ομάδα AMI είχαμε έκφραση της α-MHC κατά 34% και της β-MHC σε 66%, ενώ τα αντίστοιχα ποσοστά στη ομάδα SHAM ήταν α-MHC 52% και β-MHC 48%, Ρ<0,05, ενώ η έκφραση του SERCA και της φωσφωλαμβάνης (PLB) παρέμεινε αμετάβλητη. Επιπλέον στα OEM παρατηρήθηκε μείωση της μυοκαρδιακής μάζας σε σχέση με το μέγεθος της κοιλίας (2* πάχος οπισθίου τοιχώματος/LVIDd). Στην ομάδα ΟΕΜ-ΘΟ παρατηρήθηκε 71% α-MHC και 29% β-MHC, Ρ<0,05 προς τα ΜΑΡΤ και OEM και ο λόγος SERCA/PLB διπλασιάστηκε, Ρ<0,05 ως προς τα ΜΑΡΤ και OEM. Αυτές οι μεταβολές σχετίστηκαν με σημαντικές βελτιώσεις στην καρδιακή λειτουργία. Το κλάσμα εξωθήσεως αυξήθηκε στο 45,8 (1,7) Ρ<0,05 σε σχέση με τα AMI ενώ το +dp/dt και -dp/dt ήταν 3800 (435) και 2600 (200) αντίστοιχα στις ΟΕΜ-ΘΟ καρδιές, Ρ<0,05 ως προς AMI. Ο λόγος 2* πάχος οπισθίου τοιχώματος/LVIDd ομαλοποιήθηκε. Η χορήγηση θυρεοειδικής ορμόνης πρώιμα μετά από έμφραγμα μυοκαρδίου ανέστειλλε την καρδιακή αναδιαμόρφωση και βελτίωσε σημαντικά την καρδιακή λειτουργία.