Role of the apelin/angiotensin receptor-like 1 receptor system in human endothelial progenitor cells  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
67919
Type F
Principal investigator Földes, Gábor
Title in Hungarian Az apelin/APJ receptor rendszer szerepe humán endotheliális progenitor sejtekben
Title in English Role of the apelin/angiotensin receptor-like 1 receptor system in human endothelial progenitor cells
Keywords in Hungarian apelin, endotheliális progenitor sejtek, myocardialis infarktus
Keywords in English apelin, endothelial progenitor cells, myocardial infarct
Discipline
Cardiovascular system (Council of Medical and Biological Sciences)100 %
Panel Physiology, Pathophysiology, Pharmacology and Endocrinology
Department or equivalent 1st Dept. of Internal Medicine (Semmelweis University)
Starting date 2007-07-01
Closing date 2010-07-31
Funding (in million HUF) 15.000
FTE (full time equivalent) 1.11
state closed project
Summary in Hungarian
Az APJ (angiotenzin receptor-szerű) receptor és endogén ligandja, az apelin magas expressziós aktivitást mutat a szív és érrendszerben. Az apelin nitrogén oxid (NO)-függő mechanizmussal csökkenti a vérnyomást; az apelin/APJ receptor jelátviteli rendszernek szerepe van az angiogenezisben, a felnőtt endotheliumban az apelin mitogén aktivitású. Az apelin szívbeli expressziója és plazmaszintje krónikus ischemiás szívelégtelenségben megváltozik, ugyanakkor akut koszorúérbetegségben betöltött jelentősége nem ismert. Az endotheliális progenitor sejtek (EPS) szintén fontos szerepet töltenek be a neovaszkularizációban. A csontvelőből az Akt kináz jelátvitelen keresztül, az endotheliális NO szintáz enzim aktiválódásának hatására a keringésbe kerülnek, differenciálódnak, és részt vesznek a sérült endothelium pótlásában. Az EPS csökkent mobilizációja igazoltan szív és érrendszeri megbetegedésekhez vezet. Olyan potens kardiológiai gyógyszerek, mint pl. a sztatinok, aktiválják az Akt jelátviteli utat, és ezáltal az EPS mobilizációját eredményezik. Előkísérletünkben igazoltuk, hogy az apelin és az APJ receptor expresszálódik humán EPS-ben. Feltételezzük ezért, hogy az NO termelődés apelinnel való befolyásolása hozzájárulhat az EPS kifejezettebb mobilizációjához és működéséhez. Ennek igazolására akut miokardiális infarktusos betegekkel végzett klinikai vizsgálatokban az apelin plazmaszintek, a hemodinamikai, laborparaméterek, és a keringő EPS száma közötti összefüggést keressük. Vizsgálni kívánjuk az apelin/APJ receptor rendszer izolált EPS-en mért expressziójának változásait akut kardiális ischemiában.
Summary
Apelin is an endogenous ligand of the angiotensin receptor-like 1 (APJ) receptor which is highly expressed in the cardiovascular system. Apelin decreases blood pressure via a nitric oxide-dependent mechanism and is a potent stimulator of cardiac contractility. In patients with ischemic heart failure, cardiac expression of apelin is increased, whereas plasma levels are reduced; however no information is available in patients with acute myocardial infarction to date. This would be of interest, as recent data suggest direct effects of apelin on mitogenic activity of endothelial cells and a role in angiogenesis. Endothelial progenitor cells (EPC) contribute to neovascularisation and are mobilised to circulation from bone marrow upon activation of the endothelial NO synthase via the phosphokinase Akt. The number of circulating EPCs correlates inversely with a variety of cardiovascular diseases. Certain drugs such as HMG-CoA reductase inhibitors (statins) lead to an Akt-mediated activation and improved mobilisation of EPCs contributing to the beneficial cardiovascular profile of statins. Apelin modulates NO production and therefore is likely to have effects on the biology of EPCs. We have shown that apelin is expressed in human EPCs. We hypothesize that apelin mediates improved mobilisation, signaling and function of EPCs. In a clinical trial, we will investigate the relationship between apelin plasma levels and the amount of circulating EPC in patients with acute myocardial infarction. We are interested whether the onset of an ischemic event leads to alterations of the apelin/APJ receptor system in isolated EPCs from patients with acute myocardial infarction.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Az angiotenzin receptor-szerű 1 (APJ) receptor és endogén ligandja, az apelin szerepet játszanak a szív és érrendszeri betegségek kifejlődésében. Klinikai és állatkísérletes vizsgálataink során kimutattuk, hogy apelin és APJ expressziók alacsonyabbak diabeteses bal kamrai dysfunctioban és szívszöveti átépülésben. Az apelin mikrocirkulációra gyakorolt hatásának klinikai vizsgálatára laser Doppler áramlásmérést alkalmaztunk egészséges kontrollokban és szívelégtelenekben; apelin hatására tranziens áramlásfokozódást detektáltunk a bőrerekben, míg szívelégtelenekben az apelin hatása nem volt kimutatható. Az apelin endotheliális regenerációban játszott szerepét endotheliális progenitor sejteken vizsgáltuk. Szívelégtelenségben szenvedő betegek és kontroll személyekből izolált keringő KDR és CD133-pozitív endotheliális progenitor sejtek száma, megoszlása, és a sejtfelszíni APJ receptor szintjük nem mutatott összefüggést a szívbetegséggel. Humán embrionális őssejteket alkalmazva egy új endotheliális progenitor sejtpopulációt hoztunk létre in vitro és jellemeztük bennük az apelin, angiotenzin II, Akt/PI3K és természetes immunválasz jelátviteli mechanizmusainak szerepét sejtek proliferációjában, apoptosisában, és angiogenezisben.
Results in English
Cardiac dysfunction is mediated by adipokine apelin and its receptor APJ. Here we show that left ventricular apelin and APJ expressions were down-regulated in diabetic cardiomyopathy and correlate with lipid parameters. In the clinical settings, plasma apelin levels in coronary artery disease patients were lower in those with impaired glucose tolerance compared to those with normal glucose tolerance. The results suggest that down-regulation of apelin-APJ system may be involved in the pathophysiology of diabetes-associated cardiovascular complications. Using non-invasive laser Doppler monitoring for microvascular blood flow assessment in healthy volunteers, ionotophoric apelin administration resulted in an increased dermal blood flow. Our pilot study showed however that apelin had no direct effect on local blood flow in heart failure patients. Using endothelial progenitor cells, we further tested whether heart failure leads to alterations of apelin/APJ receptor system in endothelial regeneration. The number, distribution and APJ expression of CD133- and KDR-positive endothelial progenitor cells showed no correlation with heart failure. In this study, we also set up and described a novel embryonic stem cell-derived endothelial progenitor cell culture model. We have analyzed the role of apelin, angiotensin, toll-like receptors and Akt/PI3K pathways in the regulation of proliferation, cell death, and angiogenesis of stem cell-derived endothelial progenitors.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=67919
Decision
Yes





 

List of publications

  
Sheikh Abdul Kadir SH, Ali NN, Mioulane M, Brito-Martins M, Abu-Hayyeh S, Földes G, Moshkov AV, Williamson C, Harding SE, Gorelik J: Embryonic stem cell-derived cardiomyocytes as a model to study fetal arrhythmia related to maternal disease., J Cell Mol Med 13(9B):3730-41, 2009
Földes G, Liu A, Badiger B, Paul-Clark M, Moreno L, Lendvai Z, Wright JS, Ali NN, Harding SE, Mitchell JA: Innate immunity in human embryonic stem cells: comparison with adult human endothelial cells, PLoS ONE. 5(5):e10501, 2010
Földes G, Harding SE, Ali NN: Cardiomyocytes from embryonic stem cells: towards human therapy, Expert Opin Biol Therapy. 8(10):1473-1483., 2008
Földes G, Harding SE: Stem cell therapy to treat heart failure, Comprehensive Biotechnology, ed.2. Vol 5 (157). Elsevier (nyomdai előkészületben), 2011
Földes G, Ruzicska É, Ilves M, Tóth M, Ruskoaho H: Apelin in diabetic and hyperlipidemic cardiac dysfunction, Eur Heart J; 28:7, 2007
Földes G, Ruzicska É, Ilves M, Tóth M, Ruskoaho H: Apelin in diabetic and hyperlipidemic cardiac dysfunction, J Mol Cell Cardiol; 42:S141, 2007
Tóth M, Komka Z, Szokodi I, Sármán B, Seres L, Skoumal R, Ruskoaho H, Földes G: Apelin, az APJ árvareceptor endogén ligandja a szívelégtelen betegek szívében és plazmájában, Sportorvosi Szemle;47, 2008
Reed D, Földes G, Mioulane M, Ali NN, Schneider MD, Harding SE, Mitchell JA: Identification of NFkB pathways in human embryonic stem cell-derived endothelial cells: comparison with human umbilical vein endothelial cells, BHF Foundation Centre of Excellence. 18.06.2010, 2010
Földes G, Lendvai Z, Mioulane M, Ali NN, Schneider MD, Mitchell JA, Harding SE: PI3K/Akt/FOXO signalling pathway regulates angiogenic and proliferative potential of human embryonic stem cell-derived endothelial cells, BHF Foundation Centre of Excellence. 18.06.2010, 2010
Lendvai Z, Harding SE, Merkely B, Schneider MD, Ali NN, Földes G: A PI3K/Akt jelátviteli rendszer modulálja a humán embrionális õssejt eredetû endothel sejtek proliferációját és érképzõ aktivitását, Cardiologia Hungarica, 10 suppl, 2010
Lendvai Z, Harding SE, Merkely B, Schneider MD, Ali NN, Földes G: PI3K/Akt signalling pathway regulates angiogenic and proliferative potential of human embryonic stem cell-derived endothelial cells, Cell Stem Cell, 2010
Lendvai Z, Földes G, Mioulane M, Merkely B, Schneider MD, Harding SE, Ali NN: The role of PI3K/Akt and calcineurin signalling pathways in the proliferation activity of human embryonic stem cell derived cardiomyocytes, Eur J Heart Failure Suppl; 8(2), 2009
Földes G: New trends in cardiovascular stem cell therapy, Semmelweis Symposium;12, 2008
Földes G: Apelin, Wikipedia. http://en.wikipedia.org/wiki/Apelin, 2008
Daily Mirror: Amazing images taken from deep, http://blogs.mirror.co.uk/science/2010/02/amazing-images-taken-from-deep.html, 2010
Daily Mirror: Amazing images taken from deep, http://blogs.mirror.co.uk/science/2010/02/amazing-images-taken-from-deep.html, 2010
British Heart Foundation: Reflections of Research, : http://www.bhf.org.uk/research_health_professionals/reflections_of_research.aspx, 2010
The Guardian: British Heart Foundation Photography Competition, http://www.guardian.co.uk/science/gallery/2010/jan/19/british-heart-foundation-photography-competition, 2010
The Times Higher Education Supplement: Cell collection, http://www.timeshighereducation.co.uk/story.asp?sectioncode=26&storycode=410602, 2010
Lendvai Zs, Karászi É, Nardai G, Járai Z, Földes G: Decreased expression of APJ receptor in endothelial progenitor cells in patients with chronic heart failure, előkészületben, 2011
Földes G, Skoumal R, Ruzicska E, Ilves M, Szokodi I,Tóth M, Ruskoaho H: Down-regulation of apelin-APJ system in diabetic cardiac dysfunction in rats, elküldve, 2011



Back »