Témakiírások
A diabétesz, mint rizikófaktor szerepe az iszkémiás szívbetegség kialakulásában, s annak terápiája
témakiírás címe
A diabétesz, mint rizikófaktor szerepe az iszkémiás szívbetegség kialakulásában, s annak terápiája
intézmény
doktori iskola
témakiíró
tudományág
témakiírás leírása
A cukorbetegség (diabetes mellitus) a legrégebben ismert krónikus betegségek közé tartozik, amelynek első említése a Krisztus előtti II. évezredben keletkezett Ebers papíruson található, amelyben egy bő vizeletürítéssel járó megbetegedésről történik utalás. A kórkép tényleges leírása és a diabetes szó használata jóval későbbi, a Kr. előtti II. században élt apamaiai Demetriosznak tulajdonítják. Magát az elnevezést a „diabeinein” szóból származtatják, amelynek jelentése: túláradni. A tünetek pontos felsorolása már a római orvosi iskola és az arab orvostudomány képviselőinek írásaiban is megtalálható, illetve az I. században élt Celsus és a X. században tevékenykedő Avicenna feljegyzéseiben szintén fellelhető. Sushruta már a Kr.e.VIII. században is utalt a vizelet édes ízére, s egyes indiai leírásokban a betegség két típusának – az idősebb és kövérebb, ill. a fiatalabb és soványabb embereket érintő, gyorsan fatálissá váló formájának – említése is szerepel. A cukorbetegség a XX. század hatvanas éveitől kezdve döntően környezeti hatásokra visszavezethetően egyre gyakoribbá vált, napjainkban, pedig már népbetegségként tartjuk számon. A világon jelenleg közel 246 millió cukorbeteg él (ebből az esetek kb. 90%-a 2-es típusú cukorbeteg), számuk Zimmet professzor 2003-ban megjelent közleménye alapján 2025-re elérheti a 370 milliót, illetve további 500 millió olyan beteget valószínűsít, akinél a cukoranyagcsere enyhébb fokú károsodása áll fenn. A külföldi adatokat és a világméretű trendet figyelembe véve hazánkban az ismert cukorbetegség gyakorisága 5,0-5,5%-ra becsülhető, azaz kb. félmillió magyar állampolgár szenved diabetes mellitusban. E betegek döntő többségének felnőttkori 2-es típusú diabetese van, melynek előfordulási gyakorisága az életkorral növekszik (elérheti a 15-20%-ot is).
A cukorbetegség olyan krónikus, progresszív, az életminőséget rontó megbetegedés, amely számos betegségben jelentős kockázati tényezőnek számít. Világviszonylatban évente kb. 7 millió újabb cukorbeteget regisztrálnak. Vezető oka a felnőttkorban kialakuló látásromlásoknak és vakságnak. Az átlag populációhoz képest 15-40-szeres a diabetesesek lábamputációinak gyakorisága. Fennállásakor a cardiovascularis problémák kialakulásának kockázata 2-4-szeresére, a stroke kockázata kétszeresére nő. A 2-es típusú diabetesesek szívinfarktus kockázata megegyezik a már egy infarktuson átesettekével. Szorosan összefügg a napjainkban metabolikus syndroma néven definiált betegségcsoporttal, melynek kialakulásában a cukorbetegségen kívül még egyéb rizikótényezők, mint a hypertonia, dyslipidaemia és a viscerális típusú obesitás is döntő szerepet játszanak. A fejlett országokban a szövődményeivel együtt a negyedik leggyakoribb haláloki tényezőként tartják számon, évente kb. 3,8 millióan halnak meg következtében. A cukorbetegség és a szövődmények (pl. retinopathia, nephropathia, neuropathia, szívinfarktus stb.) kezelésére fordított költségek a teljes egészségügyi kiadások kb. 5-10%-át teszik ki.
A cukorbetegségben kialakuló szívizom-elváltozások oka összetett, melynek kialakulásában szerepet játszik a koszorúerek gyakoribb érelmeszesedése, kifejezettebb ér-összehúzódási hajlama és microangiopathiája. A diabéteszes szívelváltozásokhoz hozzájárul még az autonom idegrendszerre kiterjedő neuropathia diabetica, amely a szív fokozatos denerválódását, az idegi szabályozási folyamatok megszűnését idézi elő. A szív kötőszövet-állományának fokozott glikozilációja csökkenti a kamrafalak képlékenységét és ezáltal a diastolés kamratelődést.
Tudva azt, hogy a diabéteszről 2025-ben feltehetően, mint járványról fogunk beszélni és ismerve azt, hogy milyen súlyos következményei vannak, célul tűztük ki annak vizsgálatát, hogy a diabéteszes szívizmot hogyan tudjuk befolyásolni különböző farmakológiai módszerekkel.
Kutatási modellünkben úgynevezett „izolált dolgozó szív” készüléket használunk. Ennek legfontosabb előnye, hogy a különböző farmakonok közvetlen szívhatásai válnak vizsgálhatóvá, hiszen a denerváció miatt a hormonális és neurális hatásokat kiiktatjuk. Állatkísérletes modellt alkalmazva több módja van annak, hogy a szíveket diabéteszes kondícióba hozzuk; pl. (i) streptozotocinos előkezelés (i.p. 65 mg/ttkg), (ii) Zucker obese patkány használata, (iii) genetikailag manipulált, ún. ob/ob, db/db homozigóta egér alkalmazása. A megfelelő fokú diabétesz elérése után az állatokat 50 mg/ttkg pentobarbital-natriummal elaltatjuk és 500 NE heparinnal i.v antikoaguláljuk. A mellkas feltárása után a szívet hideg (4 C ) perfúziós oldatba helyezzük, a lehető legrövidebb idő alatt az aortát és a vena pulmonalist kanüláljuk, majd Langendorff módban 5 percig járatjuk. A perfúziós oldat módosított Krebs-Henseleit puffer, melynek összetétele a következő (mM-ban kifejezve): 118 NaCl, 4.7 KCl, 1.7 CaCl2, 25 NaHCO3, 0.36 KH2PO4, 1.2 MgSO4, 10 glükóz. A perfúziós oldatot előzőleg 95% O2 és 5% CO2 keverékével telítjük (pH: 7.4, 37 oC). Az 5 perc leteltével a szívet dolgozó üzemmódban 10 percig járatjuk, miközben rögzítjük a szívfunkciós paramétereket mint pl. szívfrekvencia, aorta kiáramlás, koronária átáramlás, aorta nyomás, illetve monitorozzuk az EKG-t. Ezután az aortába ill. a vena pulmonalisba érkező folyadék útját elzárjuk és a szívet 30 perc ún. globál iszkémiának vetjük alá. Az iszkémiás periódus leteltével a folyadék útját újra megnyitjuk és Langendorff módban 10 percig működtetjük a szíveket, majd dolgozó módba „kapcsoljuk”. A szívfunkciós paramétereket és az EKG-t 0, 30, 60, 90, 120. percekben rögzítjük. A 120 perc reperfúzió leteltével a szívet 1%-os trifenil-tetrazolium (TTC) oldattal festjük meg, és planimetriás software segítségével kiszámoljuk az infarktusos terület nagyságát.
Az állatok egy másik csoportjának a szíveit az iszkémia-reperfúzió leteltével molekuláris biológiai vizsgálatoknak vetjük alá. A 120 perc reperfúzió után a szíveket két részre osztjuk. Az egyik részt azonnal folyékony nitrogénba tesszük, a másikat pedig 4%-os formalinba helyezzük immunhisztokémiai vizsgálatokhoz. A fagyasztott szövetet Western-blot analízissel vizsgáljuk tovább GLUT-4, endotelin, nitric-oxide, thioredoxin, heme-oxygenase, VEGF protein expresszióra. Az immunhisztokémiai vizsgálatok során vizsgáljuk a kapilláris denzitást ill. a cardiomyocyta és endothelium sejtjeinek apoptózisát, valamint különböző fehérjék esetében a mitokondrium és a sejtmag közötti transzlokációt.
A cukorbetegség olyan krónikus, progresszív, az életminőséget rontó megbetegedés, amely számos betegségben jelentős kockázati tényezőnek számít. Világviszonylatban évente kb. 7 millió újabb cukorbeteget regisztrálnak. Vezető oka a felnőttkorban kialakuló látásromlásoknak és vakságnak. Az átlag populációhoz képest 15-40-szeres a diabetesesek lábamputációinak gyakorisága. Fennállásakor a cardiovascularis problémák kialakulásának kockázata 2-4-szeresére, a stroke kockázata kétszeresére nő. A 2-es típusú diabetesesek szívinfarktus kockázata megegyezik a már egy infarktuson átesettekével. Szorosan összefügg a napjainkban metabolikus syndroma néven definiált betegségcsoporttal, melynek kialakulásában a cukorbetegségen kívül még egyéb rizikótényezők, mint a hypertonia, dyslipidaemia és a viscerális típusú obesitás is döntő szerepet játszanak. A fejlett országokban a szövődményeivel együtt a negyedik leggyakoribb haláloki tényezőként tartják számon, évente kb. 3,8 millióan halnak meg következtében. A cukorbetegség és a szövődmények (pl. retinopathia, nephropathia, neuropathia, szívinfarktus stb.) kezelésére fordított költségek a teljes egészségügyi kiadások kb. 5-10%-át teszik ki.
A cukorbetegségben kialakuló szívizom-elváltozások oka összetett, melynek kialakulásában szerepet játszik a koszorúerek gyakoribb érelmeszesedése, kifejezettebb ér-összehúzódási hajlama és microangiopathiája. A diabéteszes szívelváltozásokhoz hozzájárul még az autonom idegrendszerre kiterjedő neuropathia diabetica, amely a szív fokozatos denerválódását, az idegi szabályozási folyamatok megszűnését idézi elő. A szív kötőszövet-állományának fokozott glikozilációja csökkenti a kamrafalak képlékenységét és ezáltal a diastolés kamratelődést.
Tudva azt, hogy a diabéteszről 2025-ben feltehetően, mint járványról fogunk beszélni és ismerve azt, hogy milyen súlyos következményei vannak, célul tűztük ki annak vizsgálatát, hogy a diabéteszes szívizmot hogyan tudjuk befolyásolni különböző farmakológiai módszerekkel.
Kutatási modellünkben úgynevezett „izolált dolgozó szív” készüléket használunk. Ennek legfontosabb előnye, hogy a különböző farmakonok közvetlen szívhatásai válnak vizsgálhatóvá, hiszen a denerváció miatt a hormonális és neurális hatásokat kiiktatjuk. Állatkísérletes modellt alkalmazva több módja van annak, hogy a szíveket diabéteszes kondícióba hozzuk; pl. (i) streptozotocinos előkezelés (i.p. 65 mg/ttkg), (ii) Zucker obese patkány használata, (iii) genetikailag manipulált, ún. ob/ob, db/db homozigóta egér alkalmazása. A megfelelő fokú diabétesz elérése után az állatokat 50 mg/ttkg pentobarbital-natriummal elaltatjuk és 500 NE heparinnal i.v antikoaguláljuk. A mellkas feltárása után a szívet hideg (4 C ) perfúziós oldatba helyezzük, a lehető legrövidebb idő alatt az aortát és a vena pulmonalist kanüláljuk, majd Langendorff módban 5 percig járatjuk. A perfúziós oldat módosított Krebs-Henseleit puffer, melynek összetétele a következő (mM-ban kifejezve): 118 NaCl, 4.7 KCl, 1.7 CaCl2, 25 NaHCO3, 0.36 KH2PO4, 1.2 MgSO4, 10 glükóz. A perfúziós oldatot előzőleg 95% O2 és 5% CO2 keverékével telítjük (pH: 7.4, 37 oC). Az 5 perc leteltével a szívet dolgozó üzemmódban 10 percig járatjuk, miközben rögzítjük a szívfunkciós paramétereket mint pl. szívfrekvencia, aorta kiáramlás, koronária átáramlás, aorta nyomás, illetve monitorozzuk az EKG-t. Ezután az aortába ill. a vena pulmonalisba érkező folyadék útját elzárjuk és a szívet 30 perc ún. globál iszkémiának vetjük alá. Az iszkémiás periódus leteltével a folyadék útját újra megnyitjuk és Langendorff módban 10 percig működtetjük a szíveket, majd dolgozó módba „kapcsoljuk”. A szívfunkciós paramétereket és az EKG-t 0, 30, 60, 90, 120. percekben rögzítjük. A 120 perc reperfúzió leteltével a szívet 1%-os trifenil-tetrazolium (TTC) oldattal festjük meg, és planimetriás software segítségével kiszámoljuk az infarktusos terület nagyságát.
Az állatok egy másik csoportjának a szíveit az iszkémia-reperfúzió leteltével molekuláris biológiai vizsgálatoknak vetjük alá. A 120 perc reperfúzió után a szíveket két részre osztjuk. Az egyik részt azonnal folyékony nitrogénba tesszük, a másikat pedig 4%-os formalinba helyezzük immunhisztokémiai vizsgálatokhoz. A fagyasztott szövetet Western-blot analízissel vizsgáljuk tovább GLUT-4, endotelin, nitric-oxide, thioredoxin, heme-oxygenase, VEGF protein expresszióra. Az immunhisztokémiai vizsgálatok során vizsgáljuk a kapilláris denzitást ill. a cardiomyocyta és endothelium sejtjeinek apoptózisát, valamint különböző fehérjék esetében a mitokondrium és a sejtmag közötti transzlokációt.
felvehető hallgatók száma
1 fő
jelentkezési határidő
2009-05-15