Ischemic and ischemia-reperfusion injury of skeletal muscle and that of small arteries and veins . The role of oxidative stress  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
67984
Type K
Principal investigator Hamar, János
Title in Hungarian A vázizom, valamint az artériás és a vénás kiserek iszkémiás és iszkémia-reperfúziós károsodása. Az oxidatív stressz szerepe
Title in English Ischemic and ischemia-reperfusion injury of skeletal muscle and that of small arteries and veins . The role of oxidative stress
Keywords in Hungarian vázizom, reperfúziós károsodás, laboratóriumi patkány, szabadgyök, immunsejt, izolált ér, kis artéria, kis-véna, endotélium, simaizom, nitrogén monoxid, prosztanoidok, immunhisztokémia
Keywords in English skeletal muscle, reperfusion injury, laboratory rat, free radicals, immune cells, isolated vessels, arterioles, venules, prostanoids, immuno histochemistry
Discipline
Haematology, immunology, thrombosis, infectious diseases (Council of Medical and Biological Sciences)100 %
Panel Clinical Medicine
Department or equivalent Institute for Translational Medicine (University of Pécs)
Participants Banga, Péter
BIHARI, PÉTER
Illyés, György
Koller, Ákos
Rácz, Anita
Solymár, Margit
Starting date 2007-07-01
Closing date 2012-06-30
Funding (in million HUF) 15.000
FTE (full time equivalent) 9.48
state closed project
Summary in Hungarian
A vázizom iszkémiás ill. iszkémia-reperfúziós károsodása a traumatológiai gyakorlatban és a végtagsebészetben gyakran előfordul. Az kialakult károsodás okai között szerepel az erek károsodása is. A sérülés egyik forrása hogy az érfal sejtjeiben oxigén szabadgyökök termelődnek és oxidatív stressz alakul ki. Ennek a folyamatnak a kialakulásában az aktiválódott immunsejtek is fontos szerepet játszhatnak. Nem tisztázott azonban, hogy a milyen szerepet kap az iszkémia önmagában ill. az iszkémia és az azt követő reperfúzió a károsodások kialakulásában. Továbbá nem tisztázott a kis artériák és a kis vénák szerepe e két folyamatban. Ezért egyik fő célkitűzésünk ezeknek a kérdéseknek a tisztázása. További cél az oxidatív stressz kialakulásának okait jelentő sejtletapadás, elsődleges mediátorképződés (prosztanoidok, szabadgyökök, NO) folyamatainak és azok terápiás befolyásolási lehetőségeinek feltárása az iszkémia-reperfúziós károsodások kivédése érdekében. Vizsgálatainkat nemzetközileg elfogadott patkány modellben végezzük. Az egyik oldali hátsó végtagon iszkémiát majd iszkémia-reperfúziós károsodást hozunk létre, és különböző időpontban vizsgáljuk a létrejött károsodásokat. Három különböző megközelítéssel mérjük a létrejött elváltozásokat. Az OBSI Kísérleti Kutató Osztályon megmérjük a sérült izom (musculus extensor digitorum longus) kontrakciós erejét, az immunsejtek aktiválódását és kvantifikáljuk a plazma oxidáns/antioxidáns rendszereinek állapotát. A Semmelweis Egyetem Kórélettani Intézetben az izolált arteriolák és venulák funkcionális változásait és az érfalban megjelenő oxidatív stress, nitrozatív stress és gyulladás markereit fogjuk vizsgálni digitális videomikroszkópia, molekuláris biológiai és farmakológiai módszerek segítségével. A Semmelweis Egyetem 2. Patológiai Intézetben az érfal szövettani változásait mutatják ki és az elváltozásokat kvantifikálják normál hisztológiai és immuncitokémiai módszerekkel. Az eredmények klinikai hasznosíthatósága érdekében az oxidatív terhelés csökkentését jelentő antioxidáns terápiát, illetve a mediátor felszabadulást befolyásoló COX és NOS enzimek szelektív gátlását alkalmazzuk. A kutatási programtól elsősorban az iszkémiás ill. iszkémia-reperfúziós károsodások kórfolyamatának jobb megértését és a terápiás lehetőségek elméleti hátterének kidolgozását várjuk.
Summary
Ischemic and ischemia-reperfusion injury of the skeletal muscle frequently happen in trauma and orthopedic surgery. Tissue damage also develops in the vessel wall where reactive oxygen species are produced. However, it has not been described correctly to which extent are cells of the vessel walls damaged by the ischemia alone and by the consequent reperfusion. A further question also arises: to which extent are small arteries and venules contribute to reperfusion injury. We want to clarify the steps of the development of oxidative stress, which is the consequence of cell adhesion, primary mediator release (prostanoids, free radicals, NO). Therapeutic efficacy of antioxidative-antiinflammatory drugs to prevent reperfusion injury in the skeletal muscle will also be studied. Experiments will be carried out in a rat model. One hind leg of the anesthetized rat will be made ischemic followed by reperfusion and consequences of ischemia and ischemia-reperfusion injury will be followed at different time points. Three methodological approaches will be used. At the Exper Research Labor of the National Institute of Traumatology muscle contraction force (extensor digitorum longus muscle), activation of the immune cells will be measure and activity of the oxidant/antioxidant systems of plasma will be quantified. At the Dept of Pathophysiol. of the Semmelweis University (SU) functional changes of small arterioles and venules due to the development of oxidative and nitrosative stress, and inflammation will be measured by the use of video microscopy, molecular biology, and pharmacological tools. At the 2nd Dept of Pathology of SU histological changes of the vessel walls and their surroundings will be quantified by normal histology and immuno histochemistry. A better understanding of the pathological changes elicited by ischemia and ischemia reperfusion is expected as a result of the present research.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Kísérleteinkben a végtag ereiben lezajló érfali reperfúziós károsodást és az ebben a folyamatban esetleg szerepet játszó szabadgyökök szerepét vizsgáltuk. A méréseket patkányokból vett végtag artéria és véna gyűrűkön végeztük miográf segítségével. Immun hisztokémiával megmértük a szabadgyök képződést. Eredmények: 1. 30 percig tartó oxigénhiány nem befolyásolta az erek reakciókészségét vazoaktív szerekre (noradrenalin, Na-niropruszid, angiotenzin, acetilkolin, adenozin). 2. Kénhidrogén (egyfajta újabb természetes antioxidáns szer) a szuperoxid diszmutázhoz hasonlítva sokkal kevésbé hatékony antioxidánsnak mutatkozott mind az érpreparátumokon, mind mesterséges vizes oldatban. 3. Két óra iszkémia majd az ezt követő egyórás reperfúzió az endotélium értágító hatását csökkenti és, különösen a vénákban, a símaizom kontraktilitását fokozza. Ezzel vénák külön is hozzájárulnak a reperfúziós károsodás kialakulásához. 4. A szabadgyök képződés sem az artériákban, sem a vénákban a reperfúzió adott állapotában jelentősen nem fokozódott a símaizom sejtekben.
Results in English
Reperfusion injury and the possible role of free radicals in this process were studied within the vascular wall of the lower extremity. Arterial and venous segments of the rat were used for the measurements. Contraction force of the rings was measured. Free radical production was followed by immuno cytochemistry. Main results: 1. 30 min anoxia had no effect on vascular contractions elicited by vasoactive substances (norepinephrine, Na-nitroprusid, angiotensine, adenosine). 2. Hydrogen sulphide (a novel naturally occurring antioxidant agent) was less effective as an antioxidant compared to superoxide dismutase both on vessel preparations and in in vitro watery solutions. 3. Vasodylating effect of the endothelium was reduced after two hours of ischemia followed by one hour reperfusion. Smooth muscle contractions, particularly in the veins, were increased in reperfusion injury. 4. There was no substantial increase of free radical production in the smooth muscle cells either of the arteries or the veins.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=67984
Decision
Yes





 

List of publications

  
Vámos Z., Tóth P., Cséplő P., Tékus É., Rózsa B., Hamar J., Koller A.: Az öregedés hatása a carotis artériák angiotensin I és II-re adott vazomotor válaszaira. Az ACE és az AT1 receptorok szerepe., Konferencia kiadvány, 2009
Toth P., Vamos Z., Rozsa B., Hamar J., Komoly S., Koller A.: Az áramlás-növekedés konstrikciót okoz patkány a. cerebri media-ban.., Érbetegségek, XVI. évfolyam 2009/2. 55. old., Konferencia kiadvány, 2009
Tóth P., Vámos Z., Rózsa B., Tékus É., Cseplö P., Hamar J., Komoly S., Koller Á.: Az áramlás-növekedés konstrikciót okoz izolált cerebrális artériákban., Konferencia kiadvány, 2009
Koller A., Debreczeni B., Veres Z., Márki A., Hamar J., Racz A.: A venulák myogen válasza a hidrogén peroxid (H2O2) lehetséges szerepe., Konferencia kiadvány, 2009
Vámos Z., Tóth P., Cséplő P., Rózsa B., Hamar J., Koller Á.: Az öregedés hatása az AT1-receptorok vazomotor működésére., Hypertonia és Nephrologia, 2009;13(S3), 204, 2009., Konferencia kiadvány, 2009
Vámos Z., Tóth P., Cséplő P., Tékus É., Rózsa B., Hamar J., Koller A.: Az öregedés hatása a carotis artériák angiotensin I és II-re adott vazomotor válaszaira. Az ACE és az AT1 receptorok szerepe., Konferencia kiadvány, 2009
Cséplő P., Vámos Z., Hamar J., Koller Á.: A vérzéses stroke vazomotor hatásának modellezése izolált cerebrális artériákban., Konferencia kiadvány, 2010
Tanai E., Koller Á., Hamar J., Solymár M.: Antioxidáns anyagok hatásosságának összehasonlítása izolált mikroereken., Konferencia kiadvány, 2010
Solymár M., Hamar J., Koller Á.: A szuperoxid diszmutáz (SOD) és a hidrogén szulfid (H2S) antioxidáns hatásának összehasonlítása izolált kis vénákban., Konferencia kiadvány, 2010
Springó Zs., Tóth P., Koller Á.: Az áramlásnövekedés által kiváltott válaszok eltérőek a különböző elhelyezkedésű agyi ereken., Orvosi és Gyógyszerészeti Szemle, 56, Supplement 1., Konferencia kiadvány, 2010
Cséplő P., Vámos Z., Hamar J., Koller Á.: A hemolizált vér vazomotor hatása izolált cerebrális artériákban., Konferencia kiadvány, 2010
Cséplő P., Vámos Z., Hamar J., Koller Á.: A hemolizált vér vazomotor hatása izolált cerebrális artériákban., Konferencia kiadvány, 2010
Tanai E., Solymár M., Hamar J., Koller Á.: A hidrogénszulfid (H2S) és a szuperoxid dizmutáz (SOD) antioxidáns hatásának összehasonlítása izolált kis vénákban., Konferencia kiadvány, 2010
Toth P., Vamos Z., Springo Z., Komoly S., Doczi T., Koller A.: Flow/shear stress-induced constriction of rat middle cerebral artery, Konferencia kiadvány, 2010
Toth P., Springo Zs., Doczi T., Koller A.: Contribution of mechanical forces to regulation of cerebrovascular tone, Konferencia kiadvány, 2010
A. Koller, Z. Vamos, P. Cseplo, P. Toth, B. Rozsa, J. Hamar: Age-related changes in the angiotensin II-induced vasomotor activity, European Heart Journal, 31:101-101, Suppl.1.,, 2010
Z. Vamos, P. Cseplo, P. Toth, P. Degrell, J. Hamar, A. Koller: Aging-elicits changes in angiotensin II-, but not in norepinephrine-induced contractions of isolated carotid arteries., Final Program and Abstract Book, pp. 107, World Congress of Microcirculation, Paris, Sept. 26-28., 2010
Cseplo P., Vamos Z., Toth P., Hamar J., Koller A.: Vasomotor effects of hemolysed blood in isolated rat cerebral arteries, Final Program and Abstract Book, pp. 153, World Congress of Microcirculation, Paris, Sept. 26-28., 2010
Z. Vamos, P. Cseplo, J. Hamar, A. Koller: Aging-elicits changes in angiotensin II-, but not in norepinephrine-induced contractions of isolated carotid arteries, IV. International Symposium on Myocardial Cytoprotection, Pécs, Oct 7-9., 2010
Cseplo P., Vamos Z., Toth P., Hamar J., Koller A.: Vasomotor effects of hemolysed blood in isolated rat cerebral arteries., Kidney & Blood Pressure Research, 2010 (33):417, 2nd International Symposium on Hypertension. Translational Medicine in Hypertension., Osijek, 2010
Solymár M., Hamar J., Koller A.: Comparison of antioxidant effects of hydrogen sulphide (H2S) and superoxide dismutase (SOD) in isolated small veins, Kidney & Blood Pressure Research, 2010 (33):432, 2nd International Symposium on Hypertension. Translational Medicine in Hypertension., Osijek, 2010
Vamos Z., Cseplo P., Koller A., Toth P., Degrell P., Hamar J.: Aging dependent changes in angiotensin II-induced contractions of isolatedrat carotid atreries., : Kidney & Blood Pressure Research, 2010 (33):436, 2nd International Symposium on Hypertension. , Osijek, 2010
Vámos Z., Cséplő P., Degrell P., Hamar J., Koller Á.: Az öregedés hatása az angiotenzin II-indukálta vazomotor funkcióra. Klinikai rerelevancia.., Magyar Hypertonia Társaság XVIII. Kongresszusa és IX. Nemzetközi Továbbképző Kurzusa., dec. 3-6., 2010., 2010
Solymár M. Tanai E., Hamar J., Koller Á.: A hidrogén szulfid (H2S9 és a szuperoxid diszmutáz (SOD) antioxidáns hatásának összehasonlítása izolált kis vénákban., Magyar Hypertonia Társaság XVIII. Kongresszusa és IX. Nemzetközi Továbbképző Kurzusa., dec. 3-6., 2010., 2010
Zoltan Vamos, Peter Cseplo, Hanna Koller, Peter Degrell, Janos Hamar, Peter Toth , Akos Koller.: Functional availability of vascular angiotensin type 1 (AT1) receptors is altered by aging., EB 2011., Washington, ápr. 9-13., 2011., In: FASEB J March 17, 2011 25:635.2, 2011
Vámos Z., Cséplő P., Koller A. H., Kósa D., Hamar J., Koller Á.: Az angiotenzin II-indukálta vazomotor válasz és az AT1-receptor expresszió korfüggő változása. Aging alters angiotensin II-induced contractile responses of rat carotid a, Magyar Élettani Társaság LXXV. Vándorgyűlése, Pécs, június 8-11., 2011. In: Acta Physiologica Suppl 684. 202:126, 2011., 2011
Solymár Margit, Tanai Edit, Párniczky Andrea, Porpáczy Adél, Hamar János, Koller Ákos.: A hidrogén szulfid (H2S) és a szuperoxid diszmutáz (SOD) antioxidáns hatásának összehasonlítása izolált carotis artériákon. Comparison of antioxidant effects of hydrogen, Magyar Élettani Társaság LXXV. Vándorgyűlése, Pécs, június 8-11., In: Acta Physiologica Suppl 684. 202:107, 2011., 2011
M Solymár, E Tanai, A Párniczky, Á Koller, J Hamar: Comparison of antioxidant effects of hydrogen sulphide (H2S) and superoxide dismutase (SOD) in isolated carotid arteries, Clin Haemorrheol Microcirc, közlésre benyújtva, 2011
Cséplő P., Vámos Z., Török O., Kósa D., Hamar J., Koller A.: Vasomotor responses induced by hemolysed blood., Workshop on Animal Physiology and Immunology, Brno, június 23-24., 2011., 2011
230. Margit Solymár, Edit Tanai, Andrea Párniczky, Adél Porpáczy, János Hamar, Ákos Koller: Superoxide dismutase (SOD) is more effective scavenger of reactive oxygen species than hydrogen sulphide (H2S). Studies in isolated carotid arteries, Journal of Vascular Research 48:(Suppl 1):97, 2011
Cséplő P., Török O., Vámos Z., Ivic, I, Kósa D., Springó Zs., HamarJ., Koller Á.: A nebivolol az izolált arteria basilarisdilatációjátokozza., Hypertonia és Nephrologia,15(Suppl 3):S29-30, 2011
Vámos Zoltán, Cséplő Péter, Kósa Dalma, Deres László, Ivan Ivic, Hamar János, Koller Ákos: Az Angiotenzin II. indukálta vazomotor válasz és az AT1R expresszió változása a kor függvényében, Hypertonia és Nephrologia, 15(Suppl 3):S44., 2011
Cseplo P., Torok O., Springo Zs., Vamos Z., Kosa D., Hamar J., Koller A: Hemolysed blood elicits substantial constriction of isolated basilar artery, which is restored by calcium channel blocker and increased CO2, Cardiovascular Research, 93: p. S75., 2012
I. Ivic, Z. Vamos, P. Cseplo, D. Kosa, O. Torok, J. Hamar, A. Koller: Vascular contractility increases from newborn to senescence, Cardiovascular Research, 93: p. S75., 2012
Cseplo P., Torok O., Vamos Z., Kosa D., Springo Zs., Hamar J., Koller A: Perivascular blood induces substantial constrictions of isolated basilar artery, which can be reversed by high pCO2, Faseb J. 26:707.3, 2012
B. Debreczeni, E. Gara, Z. Veresh, R. Tamas, J. Hamar, A. Koller: Small skeletal muscle veins exhibit substantial myogenic response, which is mediated by hydrogen peroxide-induced activation of TP receptors, Faseb J. 26:858.1, 2012
Cséplő P, Solymár M, Debreczeni B, Párniczky A, Hamar J, Koller Á: Az érfal simaizom kontrakciójának iszkémia/iszkémia-reperfúzió okozta károsodása az artériákban és a vénákban, MÉT absztaktfüzet: 73, 2012
J. Hamar, M. Solymar, E. Tanai, P. Cseplo, Zs. Springo, G. Berta, B. Debreceni, A. Koller: Bioassay-comparison of the antioxidant efficacy of hydrogen sulfide and superoxid dismutase in isolated arteries and veins, Acta Physiologica Hungarica, 99: 4, 411-419, 2012
Zoltan Veresh, Bela Debreczeni, Janos Hamar, Pawel M. Kaminski, Michael S. Wolin, Akos Koller: Assymetric dimethylarginine reduces nitric oxide donor-mediated dilations of arterioles by activating Renin-Angiotensin System and reactive oxygen species, Journal of Vascular Research, 49(4)363-372, 2012
Cséplő P., Vámos Z., Török O., Bátai I., Hamar J., Koller Á: A Nebivolol dilatációt okoz izolált agyi artériákban, Hypertonia és Nephrologia 16(Suppl. 3):S1-S64, 38, 2012
Vámos Zoltán, Cséplő Péter, Hamar János, Koller Ákos: Az Angiotenzin II indukálta vazomotor válasz és az AT1R expresszió változása a kor függvényében, Hypertonia és Nephrologia, 16(Suppl.3):S1-64, 40, 2012
B. Debreczeni, E. Gara, A. Marki, Z. Veresh, A. Racz, R. Tamas, J. Hamar , A. Koller: Hydrogen peroxide via thromboxane A2 receptors mediates myogenic response of small skeletal muscle veins, Microvasc Res, Submitted, 2013




 

Events of the project

  
2008-12-01 14:52:33
Résztvevők változása



Back »