Cardiovascular system (Council of Medical and Biological Sciences)
40 %
General biochemistry and metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)
30 %
Ortelius classification: Histochemistry
Experimental pharmacology, drug discovery and design (Council of Medical and Biological Sciences)
30 %
Panel
Physiology, Pathophysiology, Pharmacology and Endocrinology
Department or equivalent
Department of Biochemistry (University of Szeged)
Participants
Bencsik, Péter Csonka, Csaba Fekete, Veronika Görbe, Anikó Kedvesné Dr. Kupai, Krisztina Kocsis-Fodor, Gabriella Molnár-Gáspár, Renáta Murlasits, Zsolt Pósa, Anikó Varga, Zoltán
Starting date
2009-04-01
Closing date
2013-03-31
Funding (in million HUF)
12.827
FTE (full time equivalent)
3.14
state
closed project
Summary in Hungarian
Jelen OTKA pályázat keretein belül a következő kérdések megválaszolását tűztük ki célul: 1. Milyen szövetspecifikus génexpressziós változásokat indukál a vaszkuláris nitráttolerancia kifejlődése a szívben, illetve az aortában, s ez milyen funkcionális és sejtkárosító következményekkel járhat? 2. A nitroglicerin képes-e védelmet nyújtani az iszkémia-reperfúziós károsodással szemben csak a reperfúzió során alkalmazva, illetve vaszkuláris nitráttolerancia kifejlődését követően? 3. A posztkondícionálás jelensége kiváltható-e vaszkuláris nitráttolerancia kifejlődését követően illetve befolyasolható-e a nitrát tolerancia hatása a szív posztkondícionálhatóságára?
Summary
The present application aims to answer the following specific questions: 1. Whether the development of vascular nitrate tolerance leads to tissue specific alterations in the gene expression pattern of the aorta or the heart. 2. Whether nitroglycerin is able to protect the heart against ischemia/reperfusion injury when administered only after the ischemic insult over the coarse of reperfusion, or in the state of vascular nitrate tolerance. 3. Whether the development of vascular nitrate tolerance influences postconditioning of the heart and if this interaction can be modulated.
Final report
Results in Hungarian
Nagy dózisú nitroglicerin ismételt alkalmazásával vaszkuláris nitrát toleranciát váltottunk ki kísérleti állatokban. Kimutattuk hogy vaszkuláris nitrát toleranciában a szív és az aorta génexpressziós profilja eltérően változik. A szívizom génexpressziós változását egyéb szisztémás metabolikus állapotokban (metabolikus szindróma) is leírtuk. Kimutattuk, hogy az iszkémiás posztkondícionálás infarktus méretet csökkentő hatása jelentősen mérséklődik vaszkuláris nitrát tolerancia fennálása esetén.Továbbá azt tapasztaltuk, hogy ez a jelenség független a túlélő kinázok aktiválódásától. Kísérletes urémiában viszont a prekondícionálás kardioprotektív hatása megtartott marad. Izolált perfundált szívekben kimutattuk, hogy mind a koronária lekötés előtt, mind pedig a reperfúzió előtt megkezdett nitroglicerin perfúzió csökkenti a kialakuló infarktus méretét. Azonban a nitroglicerinnek ez a kardioprotektív hatása vaszkuláris nitrát tolerancia fennállása esetén nem volt megfigyelhető. Igazoltuk, hogy a NO-donor SNAP védi a szimulált iszkémia/reoxigenizációnak kitett primer szívizomsejt tenyészeteket a sejtelhalástól, valószínűleg részben a cGMP-PKG jelátviteli útonal aktiválása révén. Továbbá kimutattuk, hogy a reperfúzió kezdetén alkalmazott szakaszos nagyfrekvenciás ingerléssel is kiváltható posztkondícionáló hatás a szívben.
Results in English
We have induced vascular nitrate tolerance in rats by repeated administration of high dose nitroglycerin. We have found that the gene expression profile of the heart and the aorta was differentially altered in response to the development of vascular nitrate tolerance. Alterations in cardiac gene expression were shown in other systemic metabolic conditions (i.e. metabolic syndrome) as well. We have shown that the infarct size limiting effect of ischemic postconditioning is attenuated in the state of vascular nitrate tolerance. Moreover, we have found that this phenomenon is independent of survival kinase activation. Experimental uremia. however, did not lead to the loss of ischemic preconditioning. We have demonstrated in ex vivo hearts that nitroglycerin perfusion decreased infarct size when started before coronary occlusion and also when only started before reperfusion. This cardioprotective effect of nitroglycerin was diminished in the state of vascular nitrate tolerance. We have shown that the NO-donor molecule SNAP is able to protect primary cardiomyocyte cultures against simulated ischemia/reperfusion at least in part via activation of cGMP-PKG signaling. We have found that a postconditioning effect can be induced by applying short periods of ventricular overdrive pacing at the onset of reperfusion.
Decision
Yes
List of publications
Tamás Csont: Nitroglycerin-induced preconditioning: interaction with nitrate tolerance, Am J Physiol Heart Circ Physiol 298: H308–H309., 2010
Gorbe A, Giricz Z, Szunyog A, Csont T, Burley DS, Baxter GF, Ferdinandy P.: Role of cGMP-PKG signaling in the protection of neonatal rat cardiac myocytes subjected to simulated ischemia/reoxygenation., Basic Res Cardiol. 2010 Sep;105(5):643-50., 2010
Kocsis GF, Sárközy M, Bencsik P, Pipicz M, Varga ZV, Paloczi J, Csonka C, Ferdinandy P, Csont T.: Preconditioning protects the heart in a prolonged uremic condition., Am J Physiol Heart Circ Physiol., 2012
Fekete, Veronika; Murlasits, Zsolt; Aypar, Eda; Bencsik, Péter; Sárközy, Márta; Szénási, Gábor; Ferdinandy, Péter; Csont, Tamás: Myocardial postconditioning is lost in vascular nitrate tolerance, Journal of Cardiovascular Pharmacology., POST ACCEPTANCE, 10 May 2013 doi: 10.1097/FJC.0b013e3182993ae0, 2013
Sárközy M, Zvara A, Gyémánt N, Fekete V, Kocsis GF, Pipis J, Szűcs G, Csonka C, Puskás LG, Ferdinandy P, Csont T: Metabolic syndrome influences cardiac gene expression pattern at the transcript level in male ZDF rats, Cardiovasc Diabetol. 12(1):16. doi: 10.1186/1475-2840-12-16., 2013
T. Csont, Z. Murlasits, D. Ménesi, J.Z. Kelemen, P. Bencsik, V. Fekete, G. Szénási, L. G. Puskás, P. Ferdinandy: Differential effects of vascular nitrate tolerance on the gene expression pattern of rat heart and aorta, (in preparation), 2013
Pipicz Márton: A reperfúzió kezdetén alkalmazott periodikus gyors kamrai ingerlés csökkenti az iszkémia reperfúziós károsodást: a peroxinitrit szerepe., Szakdolgozat. SZTE ÁOK Biokémiai Intézet; Témavezető: Csont T., 2012
Békefi László: A POSZTKONDÍCIONÁLÁS KARDIOPROTEKTÍV HATÁSA: A VASZKULÁRIS NITRÁT-TOLERANCIA SZEREPE, Szakdolgozat, SZTE ÁOK Biokémiai Intézet; Témavezető: Csont T., 2011
Csont T, Fekete V, Murlasits Z, Aypar E, Bencsik P, Sarkozy M, Varga ZV, Ferdinandy P.: Myocardial postconditioning is lost in vascular nitrate tolerance., Cardiovasc Res. 93 (Suppl 1): S72-S72. Frontiers in CardioVascular Biology, London, UK, 2012
Z. Varga, GF. Kocsis, M. Pipicz, P. Ferdinandy, T. Csont: Postconditioning with rapid ventricular pacing reduces infarct size and reperfusion-induced arrhythmias in the isolated rat heart, XXth ISHR World Congress, Abstract Book, 2010
Z. Murlasits, T. Csont, P. Bencsik, G. Szenasi, V. Fekete, P. Ferdinandy, L.G. Puskas: Differential Effects of Vascular Nitrate Tolerance on the Gene Expression Pattern of Rat Heart and Aorta: a DNA Microarray Study, Heart Failure 2009 Abstract Book, 2009
Tamás Csont, Veronika Fekete, Péter Bencsik, Eda Aypar, Zsolt Murlasits, Márta Sárközy, Zoltán V Varga, Péter Ferdinándy: Loss of Cardioprotection by ischemic postconditioning in vascular nitrate tolerance, In: 75th Anniversary of Albert Szent-Györgyi’s Nobel Prize Award: Final Programme., 2012
