Development of the calacium transient in the beating heart  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
38121
Type K
Principal investigator Ligeti, László
Title in Hungarian A kalcium tranziens kialakulásának mechanizmusa működő szívben
Title in English Development of the calacium transient in the beating heart
Panel Physiology, Pathophysiology, Pharmacology and Endocrinology
Department or equivalent Clinical Research Dept. (Semmelweis University)
Participants Dézsi, László
Ivanics, Tamás
Jeney, Csaba
Kollai, Márk
Miklós, Zsuzsanna
Szekeres, Mária
Tóth, András
Starting date 2002-01-01
Closing date 2005-12-31
Funding (in million HUF) 7.978
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Kutatásaink a ciklikus intracelluláris kalciumion koncentráció (Ca2+i) változásait kialakító transzport folyamatok felderítésére irányultak normál és kardiomiopátiás szívben. A mért primer jel a Ca2+i tranziens volt, melynek kvantitív analízisére matematikai modellt fejlesztettünk ki. Ennek segítségével lehetővé vált a rianodin csatorna és a SERCA2a kinetikai paramétereinak kiszámítása. Megfigyeléseink szerint a posztiszkémiás szívben a tartósan megemelkedett Ca2+i szint kontraktúrát, valamint a PLA2 aktiválásával membrán degradációt okoz. Ezek a károsodások hő-sokk előkezeléssel részlegesen kivédhetők. További megfigyelésünk szerint a diabéteszes és toxikus kardiomiopátia Ca2+i felszabadulási és szekvesztrációs zavarokat okoz, valamint a nukleáris poli(ADP-ribóz)polimeráz enzim gátlásával a toxikus kardiomiopátia ezen hatásai a Ca2+i homeosztázisra mérsékelhetők. Összefoglalva; a T038121 sz. OTKA támogatás segítségével jelentős előrelépést tettünk a myocardium Ca2+i tranziensét kialakító mechanizmusok feltérképezésében mind normál, mind patofiziológiás körülmények között.
Results in English
During the grant period of 2002-2005 our research focused on the delineation of the processes responsible for the cyclic changes of the intracellular calcium concentration (Ca2+i) in the normal and diseased heart. A mathematical model was developed to allow the quantitative analysis of the observed Ca2+i signal. Using this novel mathematical approach we have calculated the kinetic parameters of the sarcoplasmic reticulum calcium release channel (RyR2) and SERCA2a. We have observed that the persistent increase in end-diastolic Ca2+i is associated with contracture of the myocardium and activation of PLA2 resulting in membrane degradation. These pathological events can be ameliorated with heat shock pretreatment. We have found that cardiomyopathy of either diabetes or toxic origin results in malfunction of Ca2+ release and sequestration. We have also shown that the disruptive effects of toxic cardiomyopathy on Ca2+i handling can be suppressed with the inhibition of the nuclear enzyme ply(ADP-ribose)polymerase. In summary; funds provided by OTKA T038121 spawned major progress in our research to delineate the processes involved in Ca2+i handling both under normal and pathological circumstances.
Full text http://real.mtak.hu/484/
Decision
Yes





 

List of publications

  
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, 250(1): 115-124, 2003
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, 178:11-18, 2003
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 isolated, perfused rat heart, Pflügers Archiv European Journal of Physiology, 449:518-525, 2005, 2005
op den Buijs J, Miklós Zs, van Riel NAW, Prestia CM, Szenczi O, Tóth A, Van der Vusse GJ, Ligeti L, Ivanics T: ƒÒ-adrenergic activation reveals impaired cardiac calcium handling at early stage of diabetes, Life Sciences, 76:1083-1098, 2005., 2005
Van Riel, N.A.W., Ivanics, T., Ligeti, L. & van der Vusse, G.J.: System Identification to analyze changed kinetics of SERCA in intact rat heart., In: D.D. Feng & E.R. Carson (eds) Modelling and Control in Biomedical Systems, pp. 123-128. Elsevier/IFAC publications, Oxford., 2003
Miklós Zs, Ivanics T, Tóth A, Dézsi L, Roemen THM, van der Vusse GJ, Ligeti L.: Intracellular free calcium and calcium transients during ischemia/reperfusion in isolated rat heart., FASEB Journal, 16: A491, #402.17 (IF: 9.249), 2002
Kemecsei P, Szenczi O, Holthuijsen MFJ, Van der Vusse GJ, Ligeti L, Ivanics T.: The effect of b-adrenergic activation is reduced in progressive cardiomyopathy., Acta Physiologica Hungarica 91(3-4): 317, 2004
Szenczi O, Kemecsei P, Miklós Zs, Ligeti L, Snoeckx LH, van Riel NAW, op den Buijs, Van der Vusse GJ, Ivanics T.: In vivo heat shock preconditioning mitigates calcium overload during ischemia/reperfusion in the isolated, perfused rat heart., Acta Physiologica Hungarica 91(3-4): 359, 2004
Ligeti L, op den Buijs J, Prestia CM, Ivanics T.: ƒÒ-adrenergic activation reveals impaired cardiac calcium handling at early stage of diabetes, Journal of Molecular and Cellular Cardiology 36(5): A88, 2004
Benko R, Miklos Zs, Ivanics T, Szabo Cs, Ligeti L.: PARP-1 inhibition accelerates recovery of postischemic isolated rat hearts without affecting intracellular calcium handling., FASEB Journal, 18: A #200.6, 2004
Ligeti L, Miklós Zs, op den Buijs J, Szenczi O, Prestia C, van der Vusse G, Ivanics T: b-adrenoceptor aktiválás hatása a miokardiális calcium homeosztázisra korai diabéteszben., Magyar Élettani Társaság Vándorgyűlése, Pécs, 2003
Ligeti L, Szenczi O, Pasztor M, van der Vusse GJ, Ivanics T.: Heat shock preconditioning upregulates the endocannabinoid system and prevents calcium overload of the ischemic-reperfused myocardium., ISHR World Congress Satellite Meeting, Kruger Park, South Africa, 2004
Szenczi O, Kemecsei P, Holthuijsen MFJ, van Riel NAW, van der Vusse GJ, Pacher P, Szabó Cs, Kollai M, Ligeti L, Ivanics T.: Poly(ADP-ribose) polymerase regulates myocardial calcium handling in doxorubicin-induced heart failure., Biochemical Pharmacology, 69:725-732, 2005., 2005
Ligeti L, Szenczi O, Prestia CM, Szabó Cs, Horváth K, Marcsek ZL, van Stiphout RGPM, van Riel NAW, op den Buijs J, van der Vusse GJ, Ivanics T.: Altered calcium handling is an early sign of streptozotocin-induced diabetic cardiomyopathy., International Journal of Molecular Medicine, (accepted for publication), 2006., 2006



Back »