Cardiac stress adaptation in obesity: the role of autophagy and mitophagy  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
109737
Type K
Principal investigator Ferdinandy, Péter
Title in Hungarian A szívizom stressz-adaptációja kóros elhízás során: az autofágia és mitofágia szerepe
Title in English Cardiac stress adaptation in obesity: the role of autophagy and mitophagy
Keywords in Hungarian elhízás, metabolikus szindróma, posztkondícionálás, szívizom védelem, inzulin rezisztencia
Keywords in English diet-induced obesity, metabolic syndrome, postconditioning, cardioprotection, insulin resistance
Discipline
Cardiovascular system (Council of Medical and Biological Sciences)40 %
Ortelius classification: Cardiovascular system
Experimental pharmacology, drug discovery and design (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Metabolism (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Panel Physiology, Pathophysiology, Pharmacology and Endocrinology
Department or equivalent Dept. of Pharmacology and Pharmacotherapy (Semmelweis University)
Participants Károlyi-Szabó, Melinda
Pacher, Pál
Varga, Zoltán
Zádori, Zoltán
Starting date 2013-09-01
Closing date 2017-06-30
Funding (in million HUF) 21.000
FTE (full time equivalent) 5.36
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
Az elhízás és a metabolikus szindróma az iszkémiás szívbetegségek fontos rizikófaktorai. Ezért az ezekben érintett molekuláris útvonalak vizsgálata nagy klinikai jelentőséggel bír. A projekt fő célkitűzése volt olyan állatmodellek megalkotása, melyekben a metabolikus komorbiditások által kiváltott miokardiális diszfunkció és annak molekuláris következményei vizsgálhatók. Továbbá célul tűztük ki az autofágiát és mitofágiát befolyásoló vegyületek tesztelését ezen modelleken. Vizsgálatainkban tanulmányoztuk hiperlipidémia, elhízás, inzulin rezisztencia, valamint akut hiperglikémia patkánymodelljeit. Leírtuk, hogy ezen akut és króniukus metabolikus elváltozások rontják a szívfunkciót, a mitokondriális homeosztázist és dinamikát, emelik az oxidatív stresszt, csökkentik az autofágiát és mitofágiát, és emelik az apoptózis mértékét. Ezen eredmények alapján kijelenthető, hogy a mitokondriális homeosztázis és/vagy az autofágia befolyásolára terápiás célpont lehet a metabolikus komorbiditások szívre gyarkorolt hatásainak kezelésében vagy megelőzésében. Ezen felül tanulmányoztuk a szelegilin és a kloramfenikol hatását az autofágiára és a metabolikus paraméterekre. Felfedeztük, hogy az autofágia folyamatának mely lépése szükséges a kardioprotekcióhoz, és hogy a szelegilin az autofágiát indukálja és csökkenti az elhízást, de annak a mitokondriumokra kifejtett védőhatása elhízásban elvész.
Results in English
Obesity and metabolic syndrome are major risk factors of ischemic heart diseases and disturb myocardial function. Hence, to investigate molecular alterations that induce functional and structural abnormalities in the heart in obesity are of high clinical importance. The main objective of the present project was to develop and study rat models of metabolic co-morbidities with myocardial dysfunction, and to identify novel pharmacological tools aimed on the modulation of autophagy and mitophagy. We studied models of hyperlipidemia, obesity, insulin resistance, and acute hyperglycemia. We described that acute or chronic disturbances in lipid and carbohydrate metabolism deteriorate cardiac functions, mitochondrial homeostasis and dynamics, increase oxidative stress, blunt autophagy and mitophagy, and enhance apoptosis. These findings evidence that modulation of mitochondrial homeostasis and/or autophagy are therapeutical targets in treating or preventing cardiac consequences of metabolic co-morbidities. We assessed effects of selegiline and chloramphenicol on autophagy and metabolic parameters. We discovered which step of autophagy is essential for cardioprotection, and that selegiline induces autophagy and reduces adiposity, however, its mitochondrial protective effects are lost in obesity. The investigations resulted in a number of journal publications, and contributed to PhD theses. The results of the grant has a potential for use in further drug development programs.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=109737
Decision
Yes





 

List of publications

 
Hausenloy DJ, Barrabes JA, Bøtker HE, Davidson SM, Di Lisa F, Downey J, Engstrom T, Ferdinandy P, Carbrera-Fuentes HA, Heusch G, Ibanez B, Iliodromitis EK, Inserte J, Jennings R, Kalia N, Kharbanda R, Lecour S, Marber M, Miura T, Ovize M, Perez-Pinzon MA, Piper HM, Przyklenk K, Schmidt MR, Redington A, Ruiz-Meana M, Vilahur G, Vinten-Johansen J, Yellon DM, Garcia-Dorado D: Ischaemic conditioning and targeting reperfusion injury: a 30 year voyage of discovery., Basic Res Cardiol. 111(6):70., 2016, 2016
Koncsos G, Varga ZV, Baranyai T, Boengler K, Rohrbach S, Li L, Schluter KD, Schreckenberg R, Radovits T, Olah A, Matyas C, Lux A, Al-Khrasani M, Komlodi T, Bukosza N, Mathe D, Deres L, Bartekova M, Rajtik T, Adameova A, Szigeti K, Hamar P, Helyes Z, Tretter L, Pacher P, Merkely B, Giricz Z, Schulz R, Ferdinandy P: Diastolic dysfunction in prediabetic male rats: role of mitochondrial oxidative stress, AM J PHYSIOL HEART C 311: (4) H927-H943, 2016, 2016
Rajtik T, Carnicka S, Szobi A, Giricz Z, O-Uchi J, Hassova V, Svec P, Ferdinandy P, Ravingerova T, Adameova A.: Data on necrotic and apoptotic cell death in acute myocardial ischemia/reperfusion injury: the effects of CaMKII and angiotensin AT1 receptor inhibition, DATA IN BRIEF 7: 730-734, 2016
Rajtik T, Carnicka S, Szobi A, Giricz Z, O-Uchi J, Hassova V, Sveca P, Ferdinandy P, Ravingerova T, Adameova A.: Oxidative activation of CaMKIIdelta in acute myocardial ischemia/reperfusion injury: A role of angiotensin AT receptor-NOX2 signaling axis, EUR J PHARMACOL 771: 114-122, 2016, 2016
Csilla Terézia Nagy, Gábor Koncsos, Zoltán V. Varga, Tamás Baranyai, Sebestyén Tuza, Ferenc Kassai, Aliz Judit Ernyey, István Gyertyán, Kornél Király, Attila Oláh, Tamás Radovits, Béla Merkely, Nóra Bukosza, Péter Hamar, Domokos Mathé, Krisztián Szigeti, Zsuzsanna Helyes, Rainer Schulz, Zoltán Giricz, Péter Ferdinandy: Selegiline reduces visceral adiposity induced by high-fat, high-sucrose diet in rats, British Journal of Pharmacology, 2017
Giricz Z, Koncsos G, Rajtík T, Varga ZV, Baranyai T, Csonka C, Szobi A, Adameová A, Gottlieb RA, Ferdinandy P.: Hypercholesterolemia downregulates autophagy in the rat heart., Lipids Health Dis. 16(1):60., 2017
Giricz Z, Varga ZV, Koncsos G, Nagy CsT, Görbe A, Mentzer RM, Gottlieb RA, Ferdinandy P.: Autophagosome formation is required for cardioprotection by chloramphenicol, Life Sci., in press, 2017
Varga ZV, Giricz Z, Liaudet L, Haskó G, Ferdinandy P, Pacher P.: Interplay of oxidative, nitrosative/nitrative stress, inflammation, cell death and autophagy in diabetic cardiomyopathy., Biochim Biophys Acta., 2014
Ferdinandy P, Hausenloy D, Heusch G, Baxter GF, Schulz R.: Interaction of risk factors, comorbidities, and comedications with ischemia/reperfusion injury and cardioprotection by preconditioning, postconditioning, and remote condi, Pharmacol Rev., 2014
Zoltan Giricz, Zoltan V Varga, Csaba Csonka, Gergo Szucs, Adriana Adameova, Roberta A. Gottlieb, Robert M. Mentzer Jr., Peter Ferdinandy: High cholesterol diet deteriorates cardiac autophagy, ISHR meeting, Barcelona, 2014
Varga ZV, Giricz Z, Liaudet L, Haskó G, Ferdinandy P, Pacher P.: Interplay of oxidative, nitrosative/nitrative stress, inflammation, cell death and autophagy in diabetic cardiomyopathy., Biochim Biophys Acta. 2015 Feb;1852(2):232-42., 2015
Pechánová O, Varga ZV, Cebová M, Giricz Z, Pacher P, Ferdinandy P.: Cardiac NO signalling in the metabolic syndrome., Br J Pharmacol. 2015 Mar;172(6):1415-33., 2015
Madonna R, Cadeddu C, Deidda M, Giricz Z, Madeddu C, Mele D, Monte I, Novo G, Pagliaro P, Pepe A, Spallarossa P, Tocchetti CG, Varga ZV, Zito C, Geng YJ, Mercuro G, Ferdinandy P: Cardioprotection by gene therapy: A review paper on behalf of the Working Group on Drug Cardiotoxicity and Cardioprotection of the Italian Society of Cardiology., Int J Cardiol. 2015 Jul 15;191:203-10., 2015
Koncsos G, Varga ZV, Baranyai T, Boengler K, Rohrbach S, Li L, Schluter KD, Schreckenberg R, Radovits T, Olah A, Matyas C, Lux A, Al-Khrasani M, Komlodi T, Bukosza N, Mathe D, Deres L, Bartekova M, Rajtik T, Adameova A, Szigeti K, Hamar P, Helyes Z, Tretter L, Pacher P, Merkely B, Giricz Z, Schulz R, Ferdinandy P: Diastolic dysfunction in prediabetic male rats: role of mitochondrial oxidative stress, AM J PHYSIOL HEART C 311: (4) H927-H943, 2016
Baranyai T, Nagy CT, Koncsos G, Onodi Z, Karolyi-Szabo M, Makkos A, Varga ZV, Ferdinandy P, Giricz Z: Acute hyperglycemia abolishes cardioprotection by remote ischemic perconditioning, CARDIOVASC DIABETOL 14: (1), 2015
Baranyai T, Giricz Z, Varga ZV, Koncsos G, Lukovic D, Makkos A, Sárközy M, Pávó N, Jakab A, Czimbalmos C, Vágó H, Ruzsa Z, Tóth L, Garamvölgyi R, Merkely B, Schulz R, Gyöngyösi M, Ferdinandy P: In vivo MRI and ex vivo histological assessment of the cardioprotection induced by ischemic preconditioning, postconditioning and remote conditioning in a closed-chest porcine model of reperfused acute myocardial infarction: importance of microvasculature., J Transl Med. 15(1):67., 2017
Andreadou I, Iliodromitis EK, Lazou A, Gorbe A, Giricz Z, Schulz R, Ferdinandy P: Effect of hypercholesterolemia on myocardial function, ischemia-reperfusion injury and cardioprotection by preconditioning, postconditioning and remote conditioning, BR J PHARMACOL In press: In press, 2017
Perrino C, Barabási AL, Condorelli G, Davidson SM, De Windt L, Dimmeler S, Engel FB, Hausenloy DJ, Hill JA, Van Laake LW, Lecour S, Leor J, Madonna R, Mayr M, Prunier F, Sluijter JPG, Schulz R, Thum T, Ytrehus K, Ferdinandy P.: Epigenomic and transcriptomic approaches in the post-genomic era: path to novel targets for diagnosis and therapy of the ischaemic heart? Position Paper of the European Society of Cardiology Working Group on Cellular Biology of the Heart., Cardiovasc Res. 113(7):725-736., 2017
Hausenloy DJ, Garcia-Dorado D, Bøtker HE, Davidson SM, Downey J, Engel FB, Jennings R, Lecour S, Leor J, Madonna R, Ovize M, Perrino C, Prunier F, Schulz R, Sluijter JPG, Van Laake LW, Vinten-Johansen J, Yellon DM, Ytrehus K, Heusch G, Ferdinandy P.: Novel targets and future strategies for acute cardioprotection: Position Paper of the European Society of Cardiology Working Group on Cellular Biology of the Heart., Cardiovasc Res. ;113(6):564-585., 2017
Hausenloy DJ, Barrabes JA, Bøtker HE, Davidson SM, Di Lisa F, Downey J, Engstrom T, Ferdinandy P, Carbrera-Fuentes HA, Heusch G, Ibanez B, Iliodromitis EK, Inserte J, Jennings R, Kalia N, Kharbanda R, Lecour S, Marber M, Miura T, Ovize M, Perez-Pinzon MA, Piper HM, Przyklenk K, Schmidt MR, Redington A, Ruiz-Meana M, Vilahur G, Vinten-Johansen J, Yellon DM, Garcia-Dorado D.: Ischaemic conditioning and targeting reperfusion injury: a 30 year voyage of discovery., Basic Res Cardiol. 111(6):70., 2016
Di Lisa F, Giorgio M, Ferdinandy P, Schulz R.: New aspects of p66Shc in ischaemia reperfusion injury and other cardiovascular diseases., Br J Pharmacol. 2017 Jun;174(12):1690-1703., 2017
Schulz R, Görge PM, Görbe A, Ferdinandy P, Lampe PD, Leybaert L.: Connexin 43 is an emerging therapeutic target in ischemia/reperfusion injury, cardioprotection and neuroprotection., Pharmacol Ther. 2015;153:90-106., 2015
Baán JA, Varga ZV, Leszek P, Kuśmierczyk M, Baranyai T, Dux L, Ferdinandy P, Braun T, Mendler L.: Myostatin and IGF-I signaling in end-stage human heart failure: a qRT-PCR study., J Transl Med. 2015;13:1, 2015
Csonka C, Páli T, Bencsik P, Görbe A, Ferdinandy P, Csont T.: Measurement of NO in biological samples., Br J Pharmacol. 2015;172(6):1620-32., 2015
Kadomatsu K, Bencsik P, Görbe A, Csonka C, Sakamoto K, Kishida S, Ferdinandy P.: Therapeutic potential of midkine in cardiovascular disease., Br J Pharmacol. 2014;171(4):936-44., 2014
Rajtik T, Carnicka S, Szobi A, Giricz Z, O-Uchi J, Hassova V, Svec P, Ferdinandy P, Ravingerova T, Adameova A: Data on necrotic and apoptotic cell death in acute myocardial ischemia/reperfusion injury: the effects of CaMKII and angiotensin AT1 receptor inhibition, DATA IN BRIEF 7: 730-734, 2016
Rajtik T, Carnicka S, Szobi A, Giricz Z, O-Uchi J, Hassova V, Sveca P, Ferdinandy P, Ravingerova T, Adameova A: Oxidative activation of CaMKIIdelta in acute myocardial ischemia/reperfusion injury: A role of angiotensin AT receptor-NOX2 signaling axis, EUR J PHARMACOL 771: 114-122, 2016





 

Events of the project

 
2013-10-01 14:35:12
Résztvevők változása




Back »