ВПЛИВ МЕТФОРМІНУ НА ЕКСПРЕСІЮ α- ТА β-MHC ГЕНІВ ПІСЛЯ ІНФАРКТУ МІОКАРДА У МИШЕЙ
DOI:
https://doi.org/10.11603/2415-8798.2019.2.10026Ключові слова:
метформін, ішемія/реперфузія, ремоделювання міокарда, гіпертрофія, α-MHC, β-MHCАнотація
Цукровий діабет 2 типу діагностовано у понад 65 % пацієнтів, які помирають у результаті кардіоваскулярної патології. “Метформін” – препарат вибору для лікування цукрового діабету 2 типу, який проявляє виражені кардіопротективні ефекти. Проте молекулярні механізми захисту кардіоміоцитів потребують подальшого вивчення. Гіпертрофія кардіоміоцитів відіграє провідну роль у розвитку серцевої недостатності та вважається результатом дисбалансу між прогіпертрофічними та антигіпертрофічними факторами та їх механізмами, які контролюють ріст клітин. При серцевій недостатності та гіпертрофії виникає дисфункція генів α-MHC і β-MHC. У нормі α-MHC є домінантною ізоформою, проте при кардіальній дисфункції виникає апрегуляція β-MHC гена.
Мета дослідження – вивчити вплив препарату “Метформін” на гіпертрофію кардіоміоцитів та експресію генів α-MHC і β-MHC після інфаркту міокарда у мишей.
Матеріали і методи. Мишам типу C57BI/6J змодельовано ішемію/реперфузію. Щоб оцінити трансляційний потенціал метформіну, лікування було розпочато через 15 хв після ішемії/реперфузії у дозі 5 мг/кг/добу інтраперитонеально та тривало 14 днів. Серцеві кріосекції забарвлено за допомогою гематоксиліну та еозину. Площі клітин визначено за допомогою програми ImageJ. Аналіз рівнів експресії генів α-MHC та β-MHC здійснено за допомогою полімеразної ланцюгової реакції в реальному часі.
Результати досліджень та їх обговорення. Ішемія/реперфузія спровокувала виражену гіпертрофію клітин серця. У групі тварин, пролікованих метформіном після інфаркту міокарда, виявлено достовірне зменшення розмірів кардіоміоцитів, порівняно з групою тварин, які отримували ін’єкції PBS. Крім того, ішемія/реперфузія спричинила апрегуляцію β-MHC, хоча достовірних змін в експресії α-MHC не відбулося. Встановлено, що на експресію генів α- та β-MHC препарат “Метформін” не чинить ніякого впливу.
Висновки. Препарат “Метформін” захищає кардіоміоцити від гіпертрофічного ремоделювання після інфакту міокарда у мишей. Антигіпертрофічний ефект метформіну реалізується незалежно від експресії α- та β-MHC генів.
Посилання
Townsend, N., Wilson, L., Bhatnagar, P., Wickramasinghe, K., Rayner, M. & Nichols, M. (2016). Cardiovascular disease in Europe: epidemiological update 2016. European heart journal, 37 (42), 3232-3245. DOI: https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehw334
Pappachan, J.M., Varughese, G.I., Sriraman, R., & Arunagirinathan, G. (2013). Diabetic cardiomyopathy: Pathophysiology, diagnostic evaluation and management. World journal of diabetes, 4 (5), 177. DOI: https://doi.org/10.4239/wjd.v4.i5.177
Ding, M., Lei, J., Han, H., Li, W., Qu, Y., Fu, E., & Wang, X. (2015). SIRT1 protects against myocardial ischemia–reperfusion injury via activating eNOS in diabetic rats. Cardiovascular diabetology, 14 (1), 143. DOI: https://doi.org/10.1186/s12933-015-0299-8
Inthachai, T., Lekawanvijit, S., Kumfu, S., Apaijai, N., Pongkan, W., Chattipakorn, S.C., & Chattipakorn, N. (2015). Dipeptidyl peptidase‐4 inhibitor improves cardiac function by attenuating adverse cardiac remodelling in rats with chronic myocardial infarction. Experimental physiology, 100 (6), 667-679. DOI: https://doi.org/10.1113/EP085108
Hernández, J.S., Barreto-Torres, G., Kuznetsov, A.V., Khuchua, Z., & Javadov, S. (2014). Crosstalk between AMPK activation and angiotensin II‐induced hypertrophy in cardiomyocytes: the role of mitochondria. Journal of cellular and molecular medicine, 18 (4), 709-720. DOI: https://doi.org/10.1111/jcmm.12220
Hardie, D.G., & Carling, D. (1997). The AMP‐activated protein kinase: Fuel gauge of the mammalian cell?. European journal of biochemistry, 246 (2), 259-273. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1997.00259.x
Lage, R., Diéguez, C., Vidal-Puig, A., & López, M. (2008). AMPK: a metabolic gauge regulating whole-body energy homeostasis. Trends in molecular medicine, 14 (12), 539-549. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molmed.2008.09.007
Aragno, M., Mastrocola, R., Medana, C., Catalano, M.G., Vercellinatto, I., Danni, O., & Boccuzzi, G. (2006). Oxidative stress-dependent impairment of cardiac-specific transcription factors in experimental diabetes. Endocrinology, 147 (12), 5967-5974. DOI: https://doi.org/10.1210/en.2006-0728
Krenz, M., & Robbins, J. (2004). Impact of beta-myosin heavy chain expression on cardiac function during stress. Journal of the American College of Cardiology, 44 (12), 2390-2397. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jacc.2004.09.044
American Diabetes Association. (2018). 8. Pharmacologic approaches to glycemic treatment: Standards of Medical Care in Diabetes–2018. Diabetes care, 41 (Suppl. 1), S73-S85.
UK Prospective Diabetes Study (UKPDS) Group. (1998). Effect of intensive blood-glucose control with metformin on complications in overweight patients with type 2 diabetes (UKPDS 34). The Lancet, 352 (9131), 854-865. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(98)07037-8
Loi, H., Boal, F., Tronchere, H., Cinato, M., Kramar, S., Oleshchuk, O., Korda, M., & Kunduzova, O. (2019). Metformin Protects the Heart Against Hypertrophic and Apoptotic Remodeling After Myocardial Infarction. Front. Pharmacol., 10, 154. DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2019.00154
Pasiechko, N.V., Loi, H.Y., Korda, M.M., & Oleshchuk, O.M. (2018). Role of Foxo1 gene expression in mechanism of antihypertrophic action of metformin in cardiomyocytes. International Journal of Endocrinology, 14 (7), 705-711. DOI: https://doi.org/10.22141/2224-0721.14.7.2018.148779
Enomoto, S., Yoshiyama, M., Omura, T., Matsumoto, R., Kusuyama, T., Kim, S., ... & Yoshikawa, J. (2005). Effects of eplerenone on transcriptional factors and mRNA expression related to cardiac remodelling after myocardial infarction. Heart, 91 (12), 1595-1600. DOI: https://doi.org/10.1136/hrt.2004.046540
Liu, P., Cheng, G.C., Ye, Q.H., Deng, Y.Z., & Wu, L. (2016). LKB1/AMPK pathway mediates resistin‑induced cardiomyocyte hypertrophy in H9c2 embryonic rat cardiomyocytes. Biomedical reports, 4 (3), 387-391. DOI: https://doi.org/10.3892/br.2016.593
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
