ВПЛИВ МЕТФОРМІНУ НА ЕКСПРЕСІЮ α- ТА β-MHC ГЕНІВ ПІСЛЯ ІНФАРКТУ МІОКАРДА У МИШЕЙ

  • H. Ya. Loi Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського
  • O. М. Oleshchuk Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського
  • M. M. Korda Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського
Ключові слова: метформін, ішемія/реперфузія, ремоделювання міокарда, гіпертрофія, α-MHC, β-MHC

Анотація

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.

Біографії авторів

H. Ya. Loi, Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського

Лой Галина Ярославівна - аспірант кафедри фармакології із клінічною фармакологією ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет ім.І.Я. Горбачевського МОЗ України», майдан Волi, 1, Тернопiль, 46001. loy@tdmu.edu.ua, +380978975239.

O. М. Oleshchuk, Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського

Олещук Олександра Михайлівна, д.м.н., професор, зав. кафедри фармакології із клінічною фармакологією ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет ім.І.Я. Горбачевського МОЗ України», майдан Волi, 1, Тернопiль, 46001. +380679090172 oleshchuk@tdmu.edu.ua

M. M. Korda, Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського

Корда Михайло Михайлович, д.м.н., професор, ректор ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет ім.І.Я. Горбачевського МОЗ України», майдан Волi, 1, Тернопiль, rector@tdmu.edu.ua

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Опубліковано
2019-04-16
Як цитувати
Loi, H. Y., OleshchukO. М., & Korda, M. M. (2019). ВПЛИВ МЕТФОРМІНУ НА ЕКСПРЕСІЮ α- ТА β-MHC ГЕНІВ ПІСЛЯ ІНФАРКТУ МІОКАРДА У МИШЕЙ. Вісник наукових досліджень, (2), 90-94. https://doi.org/10.11603/2415-8798.2019.2.10026
Номер
Розділ
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ