Θερμικό στρες και καρδιοπροστασία: μελέτη μηχανισμών προστασίας του μυοκαρδίου από την ισχαιμία

Abstract

The present study investigated whether heat stress-induced cardioprotection involves alterations in the pattern of p38 mitogen activated protein kinase (p38MAPK) and c-Jun NH2 – terminal kinase (JNK) activation during ischaemia – reperfusion in a model of isolated perfused rat heart. Wistar rats were subjected to whole-body hyperthermia at 42 °C for 15 min (HS), while untreated animals served as controls (CON). Twenty four hours later, CON and HS isolated hearts were perfused in a Langendorff mode and subjected to 20 min of zero-ow global ischaemia followed by 45 min of reperfusion. Postischaemic recovery of left ventricular developed pressure at 45 min of reperfusion was expressed as % of the initial value (LVDP%). Activation of p38 MAPK and JNK was assessed by standard Western blotting techniques using a dual phospho-p38 MAPK and phospho-p46 JNK and p54 JNK antibodies. The levels of phospho-p38 MAPK at the end of reperfusion were not different in HS as compared to CON hearts. The levels of phospho-p46 JNK and p54 JNK were 1.4- and 1.6-fold less in HS than in CON hearts respectively, p < 0.05. LVDP% was 60.3 (s.e.m., 6.3) for HS and 42.9 (4.1) for CON, p < 0.05. In summary, heat stress pretreatment improves postischaemic recovery of function in isolated rat hearts and this is associated with suppressed JNK activation in response to ischaemia-reperfusion.

Στην παρούσα μελέτη διερευνήθηκε εάν στην επαγόμενη από το θερμικό σοκ καρδιοπροστασία εμπλέκονται μεταβολές στο μονοπάτι έκφρασης της ενεργοποιούμενης από τη μίτωση p38 κινάσης (p38MAPK) και της JNK αμινοτελικής κινάσης (JNK) κατά τη διάρκεια της ισχαιμίας-επαναιμάτωσης σε μοντέλο απομονωθείσας καρδιάς επίμυος. Επίμυες τύπου Wistar υποβλήθηκαν σε υπερθερμία ολόκληρου του σώματος στους 42 °C για 15 λεπτά (ΘΕΡΜ), ενώ ως μάρτυρες χρησιμοποιήθηκαν επίμυες που δεν υπέστησαν θερμική προετοιμασία(ΜΑΡΤ). 24 ώρες αργότερα , απομονωθείσες καρδιές από ΜΑΡΤ και ΘΕΡΜ πειραματόζωα αναρτήθηκαν σε μοντέλο συσκευής Langendorff και υποβλήθηκαν σε 20 λεπτά ολικής ισχαιμίας που ακολουθήθηκε από 45λεπτη επαναιμάτωση . Η μετα-ισχαιμική ανάκαμψη της αριστερής κοιλίας στα 45 λεπτά της επαναιμάτωσης εκφράσθηκε ως εκατοστιαίο ποσοστό της αρχικής τιμής της αναπτυσσόμενης πίεσης της αριστερής κοιλίας (LVDP%). Η ενεργοποίηση της p38 MAP κινάσης και της JNK κινάσης υπολογίσθηκε με την τεχνική Western blotting χρησιμοποιώντας κατάλληλα μονοκλωνικά αντισώματα για τις φωσφορυλιωμένες μορφές των p38 MAPK, p46 JNK και p54 JNK. Τα επίπεδα της φωσφορυλιωμένης p38 MAPK στο τέλος της επαναιμάτωσης δεν διέφεραν μεταξύ των ΘΕΡΜΙΚΑ προετοιμασμένων πειραματοζώων και των ΜΑΡΤΥΡΩΝ. Τα επίπεδα της φωσφορυλιωμένης p46 JNK και p54 JNK βρέθηκαν μειωμένα κατά 1.4 και 1.6 φορές αντίστοιχα στα ΘΕΡΜΙΚΑ προετοιμασμένα πειραματόζωα σε σχέση με τους ΜΑΡΤΥΡΕΣ (στατιστικά σημαντική διαφορά, p < 0.05). Η λειτουργική ανάκαμψη της αριστερής κοιλίας (LVDP%) υπολογίσθηκε 60.3 (6.3) για τους ΘΕΡΜ επίμυες και 42.9 (4.1) για τους ΜΑΡΤΥΡΕΣ (στατιστικά σημαντική διαφορά, p < 0.05). Συμπερασματικά , η προετοιμασία με θερμική καταπληξία βελτιώνει την μετα-ισχαιμική λειτουργική ανάκαμψη σε απομονωθείσες καρδιές επίμυων και αυτό σχετίζεται με αναστολή ενεργοποίησης της JNK κινάσης κατά την ισχαιμία-επαναιμάτωση.