Zpráva týdne
Čeští vědci odhalují příčinu srdeční hypertrofie Pá 7.10.2011
Medicína | Inovace | Hlavní město Praha | Ústavy Akademie věd
„Endonukleáza G jako nová genetická determinanta hypertrofie levé srdeční komory a mitochondriálních funkcí“ je název objevné publikace v časopise Nature, o kterou se zasloužili i čtyři vědci z Fyziologického ústavu AV ČR – Michal Pravenec, Václav Zídek, František Papoušek a František Kolář. Práce je výsledkem široké mezinárodní spolupráce. Navazuje na grantové projekty řešené v 6. a 7. rámcovém programu EU – EURATools a EURATRANS, na nichž se podílejí i laboratoře dalších spoluautorů článku, především z Imperial College v Londýně.
Hypertrofie levé komory srdeční vzniká jako kompenzace zvýšené hemodynamické zátěže, například při systémové hypertenzi, přičemž náchylnost ke vzniku hypertrofie je podmíněna do značné míry geneticky. Chronická hypertrofie zvyšuje riziko srdečního selhání a předčasné smrti. Celogenomové asociační studie u lidí zatím neodhalily geny odpovědné za geneticky podmíněnou predispozici k hypertrofii, a proto se vkládají naděje do studia zvířecích modelů.
Spontánně hypertenzní potkani kmene SHR patří mezi nejčastěji používané modely lidské esenciální hypertenze a s ní spojené hypertrofie levé srdeční komory. Pro odhalení odpovědných genů byl kmen SHR zkřížen s kmenem Brown Norway (BN), který má normální krevní tlak i hmotnost levé komory. Pomocí vazebných studií u SHR x BN kříženců byl na chromozomu 3 zjištěn lokus kvantitativních znaků podmiňující variabilitu ve hmotnosti levé komory. Kříženci s SHR variantou měli vyšší hmotnost levé komory, větší kardiomyocyty a zhoršenou srdeční funkci.
Vazebnými a sekvenačními analýzami bylo zjištěno, že odpovědným genem na chromozomu 3 je Endog, který kóduje endonukleázu G. Ta je lokalizovaná v mitochondriích, kde se pravděpodobně uplatňuje při apoptóze neboli tzv. organizované buněčné smrti. Zatím však nebylo nic známo o možné úloze Endog v regulaci srdeční hmotnosti. Sekvenační analýza odhalila u kmene SHR inzerční mutaci v Endog genu, která vedla k posunu čtecího rámce a tím k produkci nefunkčního proteinu. Analýza kardiomyocytů, u nichž byla snížena exprese Endog, jednoznačně prokázala, že ztráta funkce endonukleázy G indukuje jejich hypertrofický růst.
Další in vivo důkaz byl získán u myší s deletovaným Endog genem, jejichž kardiomyocyty byly hypertrofované ve srovnání s kontrolami s normálním Endog genem. Pro zjištění mechanismů, kterými endonukleáza G ovlivňuje sklon k hypertrofii a srdeční dysfunkci, byla provedena celogenomová analýza profilů genové exprese, přičemž bylo zjištěno, že Endog je koexprimovaná s geny regulujícími oxidativní metabolizmus. Tyto výsledky naznačují, že zmutovaná Endog podmiňuje náchylnost k srdeční hypertrofii v důsledku snížené mitochondriální respirace.
Myši s deletovaným Endog genem mají v srdci nižší počet mitochondrií, takže je možné, že Endog hraje důležitou úlohu v syntéze mitochondriální DNA a v biogenezi mitochondrií. Je známo, že poruchy mitochondriální respirace nebo snížení počtu mitochondrií v srdci způsobují maladaptivní srdeční hypertrofii a zhoršení srdečních funkcí.
„Zmutovaná forma Endog u kmene SHR tak zřejmě podmiňuje predispozici k hypertrofii levé srdeční komory prostřednictvím zhoršené funkce a biogeneze mitochondrií v srdci,“ shrnuje výsledky Ing. Michal Pravenec, DrSc.
Myši mají ve srovnání s kontrolami s normálním Endog genem zvětšené kardiomyocyty, a to zejména po stimulaci angiotensinem II. Měřítko: 50 mm.
Podrobnější informace: Ing. Michal Pravenec, DrSc., Fyziologický ústav AV ČR, e-mail: 
, tel.: 292 442 297
Připravily: Odbor mediální komunikace (Kancelář AV ČR) a Fyziologický ústav AV ČR
přilohy
Související články:
Pomohou látky z olomouckých laboratoří vyhrávat boj s rakovinou? Pá 11.5.2012
Zúčastněte se neformální debaty s prof. Miroslavem Strnadem. Přijďte si vychutnat šálek horké lékařské vědy ve středu 16. května od 18 hodin do Café Na zábradlí (28. října, naproti Prioru). Besedu MediCafé organizuje studentská organizace IFMSA Olomouc.
Medicína | Seminář | Olomoucký kraj | Univerzita Palackého v Olomouci
Blíží se konec antibiotické éry? Čt 10.5.2012
10. květen 2012, 18:00 - Startuje první olomoucké MediCafé! IFMSA Olomouc vám přináší jedinečnou možnost neformálně podebatovat s odborníkem na slovo vzatým díky projektu MediCafé!
Medicína | Seminář | Olomoucký kraj | Univerzita Palackého v Olomouci
O krok blíž k rozluštění příčin neplodnosti Pá 4.5.2012
Přestože mnozí rodiče mají problém umístit svou ratolest do mateřské školky a stále se mluví o přelidnění planety, neplodnost je jedním z hlavních problémů naší populace. Postihuje až 15 % dvojic, přičemž z poloviny případu jsou na vině muži. Jejich sterilita je často zapříčiněna poruchou molekulárních mechanismů během spermatogeneze, tvorby mužských pohlavních buněk – spermií. Jak k takovému defektu může dojít? Světlo do otázek okolo neplodnosti „silnějšího pohlaví“ nyní přináší práce badatelského týmu Ústavu molekulární genetiky (ÚMG) Akademie věd ČR. Genetická informace je v jádrech lidských buněk nesena na 23 párech chromozómů, z nichž 22 párů jsou tzv. autozómy a jeden pár představují pohlavní chromozómy (u žen jsou to dva X chromozómy, u mužů chromozómy X a Y). Na chromozómu Y se nachází gen odpovědný za vývoj varlat, a tedy za normální vývoj mužských pohlavních znaků. Během spermatogeneze dochází k dělení pohlavních buněk, tzv. meióze, která se od mitózy (dělení tělních, tedy nepohlavních buněk) liší hlavně tím, že vznikající dceřiné buňky obsahují poloviční množství chromozómů, to znamená jen jednu sadu nepárovaných 23 chromozómů. Během oplození dojde ke splynutí pohlavních buněk, kdy se obnoví počet chromozómů na dvě párové sady.
Partneři
