Molecular mechanisms of myocardial ischemia/reperfusion-induced injury in diabetic myocardium  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
72315
Type K
Principal investigator Tósaki, Árpád
Title in Hungarian Molecular mechanisms of myocardial ischemia/reperfusion-induced injury in diabetic myocardium
Title in English Molecular mechanisms of myocardial ischemia/reperfusion-induced injury in diabetic myocardium
Keywords in Hungarian Ischemia, reperfusion, heart, diabetes
Keywords in English Ischemia, reperfusion, heart, diabetes
Discipline
Analysis, modelling and simulation of biological systems (Council of Medical and Biological Sciences)70 %
Experimental pharmacology, drug discovery and design (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Ortelius classification: Pharmacological sciences
Panel Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent Department of Pharmacology (University of Debrecen)
Participants Antalné Varga, Edit
Bak, István
Czompa, Attila
Gesztelyi, Rudolf
Juhász, Béla
Lekli, István
Nagy, Norbert
Szabó, Gergő
Váradi, Judit
Varga, Balázs
Starting date 2008-04-01
Closing date 2012-03-31
Funding (in million HUF) 36.951
FTE (full time equivalent) 20.97
state closed project
Summary in Hungarian
A kardiovaszkuláris megbetegedések létrejöttében nagy szerepet játszik a 2-es típusú diabétesz, illetve a metabolikus szindróma kialakulása, amely összefügg a magas vérnyomás, hyperlipidemia, arteriosclerosis, throbotikus állapot, abdominális elhízás, inzulinrezistencia és anyagcserezavarok kialakulásával. A 2-es típusú diabétesz szorosan összekapcsolódik, illetve maga után vonja, számos más szerv és szövet mellett, a szívizom és a szívfunkciók károsodását amely szívelégtelenség kialakulásához, illetve kamrai fibrilláció létrejötte végett a hirtelen szívhalálhoz is elvezet. Tervezett pályázatunkban vizsgálni kívánjuk a humán kettes típúsú diabétesz állatkísérletes modelljében szerepet játszó gének (i), mint az endothelin (ET), a glukóztranszporter (GLUT-4), a peroxiszoma proliferating activating receptor (PPAR-alpha) és hemoxygenase-1 (HO-1) expresszióját vagy represszióját, összefüggésben a (ii) szívfunkciók felépülésével, az (iii) arrhythmiák kialakulásával, (iv) az infarktusos terület és (v) az apoptotikus sejtek számával nem-diabéteszes és elhízott Zucker patkányok és egerek iszkémiás/reperfundált szívszöveteiben. Továbbá tanulmányoszni kívánjuk (vi) a rezveratrol és a Prunus cerasus (meggy) magjának kivonatának hatását a az iszkémiás/reperfundált diabéteszes szívizom funkcióinak felépülésére. Előzetes vizsgálatainkban megfigyeltük, hogy az MSH és ACTH-410 szignifikáns védelmet nyújt a nem-diabéteszes iszkémiás szívizom számára, ezért tudni szeretnénk (vii) vajon a kettes típusú diabéteszben megfigyelhető szívfunkciós változások összefüggésbe hozhatóak-e az ACTH-410-el, illetve (viii) a HO-1 és a PPAR-alpha expressziós változásaival. Feltételezzük, hogy az említett génexpressziós változások alapvető szerepet játszanak a 2-es típusú diabétesz által létrejött szívfunkciós zavarok kialakulásában. Ezért az eredményeink új terápiás lehetőséget nyújthatnak a 2-es típusú diabétesz és az azzal összefüggő iszkémiás szívfunkciós zavarok kezelésére vagy megelőzésére. Az eredményeinket nemzetközi magas impak faktorú lapokban kívánjuk közölni.
Summary
Metabolic syndrome is a complex disease consists of hypertension, hyperlipidemia, prothrombotic states, abdominal obesity, and insulin resistance leading to cardiovascular morbidity. The aims of our study are to investigate (i) various gene expression, (ii) cardiac function, (iii) arrhythmias, (iv) infarct size and (v) apoptosis in hearts obtained from nondiabetic and Zucker obese diabetic rats and fatty mice and subjected to ischemia/reperfusion. The role and expression of PPAR-alpha, GLUT-4, endothelin (ET), and heme-oxygenase-1 (HO-1) are studied in ischemic/reperfused myocardium. Checking (vi) of body weight, serum glucose, and insulin levels will be done in animals treated with natural products (resveratrol, sour cherry seed kernel). The (vii) relationship between HO-1 expression and ACTH-410 protection is also studied in HO-1 transgenic and (viii) PPAR-alpha KO mouse hearts. We hypothesize that these gene expressions play a crucial role in diabetic subjects. The execution of the project gives understandings of the mechanisms of ischemia/reperfusion-induced damage in hearts, and the development of new therapeutic tools for the treatment of ischemic attacks. The grant is a continuation of the previous cooperation with the Univ. Connecticut Health Center, USA, where PhD students and Post docs are working from Debrecen, and the results are published in high impact journals. Fellows from the Univ. Debrecen become a new generation of pharmacologists in Hungary.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A halálozási statisztikákat évek óta a szív- és érrendszeri megbetegedések vezetik. A minőségi élet megteremtéséhez szükséges a korai halálozás okainak visszaszorítása, a megelőzés szerepének növelése. A diabetes szövődményeként kialakuló kardiovaszkuláris betegségek egyre jelentősebb népegészségügyi problémát jelentenek világszerte. Éppen ezért nagyon fontos a cukorbetegség illetve a szív-, és érrendszeri betegségek közti kapcsolat felderítése. Kísérleteinkben az iszkémia/reperfúzió-indukálta károsodások molekuláris mechanizmusait és farmakológiai befolyásolási lehetőségeit vizsgáltuk diabeteses és nem diabeteses állatmodellekben. Megvizsgáltuk több természetes eredetű anyag hatásait illetve különböző jelátviteli útvonalak szerepét iszkémia/reperfúziónak kitett szívizomban. Eredményeinket több hazai és nemzetközi konferencián mutattuk be, valamint számos nemzetközi folyóiratban publikáltuk. Az eredmények alapján 1 db szabadalmi bejelentés jelenleg folyamatban van. Ennek tárgyát egy új funkcionális élelmiszerként piacra vezethető termék képezi, melynek kifejlesztése és OÉTI általi engedélyeztetése folyamatban van.
Results in English
Cardiovascular disorders are the leading cause of death worldwide. It is very important to increase the role of prevention in order to decrease the early death. Cardiovascular diseases related to diabetes are major public health problem worldwide. Thus, it is very important to investigate the connections of diabetes and cardiovascular diseases. The overall aims of our studies were to investigate the molecular mechanisms of ischemia/reperfusion-induced cardiovascular damages in diabetic and non diabetic animal models and to develop new pharmacological approaches capable of reducing ischemia/reperfusion-induced damages. We studied the effects of different materials of natural origin and the role of various cell signaling pathways in hearts subjected to ischemia followed by reperfusion. The results of our experiments were introduced on national and international conferences, published in international journals and 1 Hungarian patent application is in progress now. Based on our results it is possible to develop a new functional food of natural origin which can be introduced into the market. The development and licensing by OÉTI are in progress now.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=72315
Decision
Yes





 

List of publications

  
Varga B, Szabadfi K, Kiss P, Fabian E, Tamas A, Griecs M, Gabriel R, Reglodi D, Kemeny-Beke A, Pamer Z, Biro Z, Tosaki A, Atlasz T, Juhasz B.: PACAP improves functional outcome in excitotoxic retinal lesion: an electroretinographic study., J Mol Neurosci.;43(1):44-50., 2011
Haines DD, Varga B, Bak I, Juhasz B, Mahmoud FF, Kalantari H, Gesztelyi R, Lekli I, Czompa A, Tosaki A.: Summative interaction between astaxanthin, Ginkgo biloba extract (EGb761) and vitamin C in suppression of respiratory inflammation: a comparison with ibuprofen., Phytother Res.;25(1):128-36., 2011
Bak I, Czompa A, Juhasz B, Lekli I, Tosaki A.: Reduction of reperfusion-induced ventricular fibrillation and infarct size via heme oxygenase-1 overexpression in isolated mouse hearts., JOURNAL OF CELLULAR AND MOLECULAR MEDICINE, 14(9): 2268-2272., 2010
Juhasz B, Varga B, Czompa A, Bak I, Lekli I, Gesztelyi R, Zsuga J, Kemeny-Beke A, Antal M, Szendrei L, Tosaki A.: Postischemic cardiac recovery in heme oxygenase-1 transgenic ischemic/reperfused mouse myocardium., J Cell Mol Med. 2010 Aug 16. [Epub ahead of print], 2010
Juhasz B, Varga B, Gesztelyi R, Kemeny-Beke A, Zsuga J, Tosaki A.: Resveratrol: a multifunctional cytoprotective molecule., Curr Pharm Biotechnol.;11(8):810-8., 2010
Mukherjee S, Ray D, Lekli I, Bak I, Tosaki A, Das DK.: Effects of Longevinex (modified resveratrol) on cardioprotection and its mechanisms of action., Can J Physiol Pharmacol.;88(11):1017-25., 2010
Grenczer M, Pinter A, Zsuga J, Kemeny-Beke A, Juhasz B, Szodoray P, Tosaki A, Gesztelyi R.: The influence of affinity, efficacy, and slope factor on the estimates obtained by the receptorial responsiveness method (RRM): a computer simulation study., Can J Physiol Pharmacol.;88(11):1061-73., 2010
Grenczer M, Zsuga J, Majoros L, Pinter A, Kemeny-Beke A, Juhasz B, Tosaki A, Gesztelyi R.: Effect of asymmetry of concentration-response curves on the results obtained by the receptorial responsiveness method (RRM): an in silico study., Can J Physiol Pharmacol.;88(11):1074-83., 2010
Galajda Z, Balla J, Szentmiklosi AJ, Biro T, Czifra G, Dobrosi N, Cseppento A, Patonay L, Roszer T, Balla G, Popescu LM, Lekli I, Tosaki A.: HISTAMINE AND H(1) -HISTAMINE RECEPTORS FASTER VENOUS CIRCULATION., J Cell Mol Med. 2010 Dec 28. [Epub ahead of print], 2010
Kalantari H, Jalali M, Jalali A, Mahdavinia M, Salimi A, Juhasz B, Tosaki A, Gesztelyi R.: Protective effect of Cassia fistula fruit extract against bromobenzene-induced liver injury in mice., Hum Exp Toxicol. 2010 Oct 7. [Epub ahead of print], 2010
Protective effect of Cassia fistula fruit extract on bromobenzene-induced nephrotoxicity in mice.: Kalantari H, Jalali M, Jalali A, Salimi A, Alhalvachi F, Varga B, Juhasz B, Jakab A, Kemeny-Beke A, Gesztelyi R, Tosaki A, Zsuga J., Hum Exp Toxicol. 2011 Jan 19. [Epub ahead of print], 2011
Haines DD, Lekli I, Teissier P, Bak I, Tosaki A: Role of haeme oxygenase-1 in resolution of oxidative stress-related pathologies: focus on cardiovascular, lung, neurological and kidney disorders, ACTA PHYSIOLOGICA 204(4): 487-501., 2012
Oros M, Zavaczki E, Vadasz C, Jeney V, Tosaki A, Lekli I, Balla G, Nagy L, Balla J: Ethanol Increases Phosphate-Mediated Mineralization and Osteoblastic Transformation of Vascular Smooth Muscle Cells, JOURNAL OF CELLULAR AND MOLECULAR MEDICINE doi: 10.1111/j.1582-4934.2012.01533.x. [Epub ahead of print], 2012
Moro C, Grauzam S, Ormezzano O, Toufektsian M, Tanguy S, Calabrese P, Coll J, Bak I, Juhasz B, Tosaki A, de Leiris J, Boucher F: Inhibition of cardiac leptin expression after infarction reduces subsequent dysfunction, JOURNAL OF CELLULAR AND MOLECULAR MEDICINE 15:(8) 1688-1694., 2011
Bak I, Czompa A, Csepanyi E, Juhasz B, Kalantari H, Najm K, Aghel N, Varga B, Haines DD, Tosaki A.: Evaluation of systemic and dermal toxicity and dermal photoprotection by sour cherry kernels., Phytother Res. 25(11):1714-20., 2011
Haines DD, Varga B, Bak I, Juhasz B, Mahmoud FF, Kalantari H, Gesztelyi R, Lekli I, Czompa A, Tosaki A.: Summative Interaction Between Astaxanthin, Ginkgo biloba Extract (EGb761) and Vitamin C in Suppression of Respiratory Inflammation: A Comparison with Ibuprofen., Phytother Res (in press), 2009
Lekli I, Mukherjee S, Ray D, Gurusamy N, Kim YH, Tosaki A, Engelman RM, Ho YS, Das DK.: Functional recovery of diabetic mouse hearts by glutaredoxin-1 gene therapy: role of Akt-FoxO-signaling network., Gene Ther.;17(4):478-85., 2010
Bak I, Lekli I, Juhasz B, Varga E, Varga B, Gesztelyi R, Szendrei L, Tosaki A.: Isolation and analysis of bioactive constituents of sour cherry (Prunus cerasus) seed kernel: an emerging functional food., J Med Food.;13(4):905-10., 2010
Hertelendi Z, Tóth A, Borbély A, Galajda Z, Edes I, Tósaki A, Papp Z.: The peroxynitrite evoked contractile depression can be partially reversed by antioxidants in human cardiomyocytes., J Cell Mol Med. 2008 Aug 13. [Epub ahead of print], 2008
Lekli I, Szabo G, Juhasz B, Das S, Das M, Varga E, Szendrei L, Gesztelyi R, Varadi J, Bak I, Das DK, Tosaki A.: Protective mechanisms of resveratrol against ischemia-reperfusion-induced damage in hearts obtained from Zucker obese rats: the role of GLUT-4 and endothelin., Am J Physiol Heart Circ Physiol. 294(2):H859-66., 2008
Nagy N, Malik G, Tosaki A, Ho YS, Maulik N, Das DK.: Overexpression of glutaredoxin-2 reduces myocardial cell death by preventing both apoptosis and necrosis., J Mol Cell Cardiol. 44(2):252-60., 2008
Lekli I, Das S, Das S, Mukherjee S, Bak I, Juhasz B, Bagchi D, Trimurtulu G, Krishnaraju AV, Sengupta K, Tosaki A, Das DK.: Coenzyme Q9 provides cardioprotection after converting into coenzyme Q10., J Agric Food Chem. 9;56(13):5331-7., 2008
Hertelendi Z, Tóth A, Borbély A, Galajda Z, Edes I, Tósaki A, Papp Z.: The peroxynitrite evoked contractile depression can be partially reversed by antioxidants in human cardiomyocytes., J Cell Mol Med. 13(8B):2200-9., 2009
Lekli I, Ray D, Mukherjee S, Gurusamy N, Ahsan MK, Juhasz B, Bak I, Tosaki A, Gherghiceanu M, Popescu LM, Das DK.: Co-ordinated autophagy with resveratrol and gamma-tocotrienol confers synergetic cardioprotection., J Cell Mol Med. 2009 Oct 3. [Epub ahead of print], 2009
Lekli I, Gurusamy N, Ray D, Tosaki A, Das DK.: Redox regulation of stem cell mobilization., Can J Physiol Pharmacol. 87(12):989-95., 2009




 

Events of the project

  
2010-08-06 10:53:27
Résztvevők változása
2009-02-27 08:40:36
Résztvevők változása



Back »