 |
|
| Témakiírás |
| |
A kutatási téma leírása:
Bevezetés: A D-vitamin hiány negatív hatással bír a szív-érrendszeri megbetegedésekre (1). Várbíró és munkatársai vizsgálatai alapján tudjuk, hogy a D-vitamin szerepet játszik különböző típusú erek (koszorúerek, agyi artériák, renalis artéria és a karotisz artéria) biomechanikai és farmakogológiai adaptációjában, a biomechanikai és vaszkuláris reaktivitás romlik D-vitamin hiány hatására (2-5). Ugyanakkor egy-egy károsító noxa hatása, nem csak izolált ereken, hanem hálózati szinten is megjelenhetnek, Nádasy és munkatársai vizsgálatai alapján ismert, hogy mind az időskor, mind a magasvérnyomás, sőt a rendszeres sportolás is hatással bír a bal leszálló koszorúér, a left anterior descending (LAD) hálózati mintázatának remodellációjára (6-8).
Célok: A D-vitamin hiány és pótlás haemodinamikai hatásainak vizsgálata a különböző típusú erek adaptációjára, a koronária hálózat adaptációjára illetve az ezekben fellelhető nemi különbségek megismerése.
Módszerek:
A krónikus D-vitamin hiány és szupplementáció állatmodellje:
A kísérletek kezdetén a Wistar patkányok életkora: 4 hét. A krónikus kezelés hossza 8 hét.
D-vitamin hiányt D-vitamin mentes táppal indukáljuk (Ssniff Germany - EF Rat/mouse vitamin D free complete chow; D3 vitamin tartalom < 5 IU/kg) (3).
A D-vitamin szupplementált patkányok normál laboratóriumi táp mellett (Ssniff Germany –SM Rat/mouse complete chow; D3 vitamint tartalma 1000 IU/kg) a 2. héttől testtömeg adaptált, szájon át történő D-vitaminpótlásban részesítjük, hogy biztosítsuk számukra az optimális szérum 25-hydroxikolecalciferol szintet (30ng/ml). A kezelés során az állatok egyszeri 500 IU Vigantol olajat kapnak a 2. héten, majd a 4. héttől hetente testsúlymérések alapján 3000 NE/ táptömeg kg-ra kiegészített kezelésben részesülnek (3).
In vitro mikroangiometria:
Az izolált érszegmens vizsgálatához arteriolát preparálunk (in vivo külső átmérő 100-200 μm közötti, a preparált ér típusa lehet: coronara arteriola, gracilis arteriola), szervfürdőbe helyezzük és mindkét végét kanüláljuk, 37°C-ra melegített, oxigenizált Krebs oldattal perfundáljuk (pH=7,4) és a megfelelő oxigenizációt biztosítjuk, ki- és bemeneti nyomáskontroll mellett (p=50 Hgmm). A kísérlet során az arteriolák mechanikai és farmakológiai hatásokra bekövetkező belső és külső átmérő változásait vizsgáljuk egy mikroszkóppal összekapcsolt kamera segítségével (9).
Wire-myograph:
Az izolált érgyűrűk vizsgálatához artériát preparálunk (gyűrűk hossza 2 mm, a preparált ér típusa lehet: artéria carotis, artéria renalis, artéria femoralis, aorta), és a szervfürdőben (37°C-ra melegített, oxigenizált Krebs oldat, pH=7,4) elhelyezett acéltűkre helyezzük, majd biztosítjuk a megfelelő feszülést a gyűrű elemeknél. A kísérlet során az artériák izometriás kontrakcióját mérjük, azaz állandó rosthossz mellett vizsgáljuk a feszülés mértékét, mely különböző vazoaktív anyagok hatására nőhet vagy csökkenhet (5, 10).
Semmelweis Egyetem
Doktori Iskola
LAD hálózat, mapping:
Korábban a munkacsoport által leírt módon preparáljuk a koronária ereket 80 μm-es határig (9). A preparálás után a LAD rendszer bevezető szakaszát kanüláljuk és 37°C-os, oxigenizált Krebs-Ringer oldattal áramoltatjuk át, 100 Hgmm nyomáson. A szívet oxigenizált, állandó hőmérsékletű szervfürdőben tartjuk. A preparálás során az artériák érintetlenek maradnak, funkciójuk ép marad (9). Kis és nagy nagyítással egy videomikroszkóp segítségével felvesszük az artériás hálózatot, majd a pontos geometriai rekonstrukciót az optikiai szögek figyelembe vételével a tangencionális síkba vetítjük ki (6).
Szövettani vizsgálatok:
Az erek szövettani és immunhisztokémiai vizsgálatával az érfal összetételére, különböző receptorainak mennyiségére következtethetünk. A klasszikus szövettani vizsgálatokhoz a kipreparált ereket formalinba helyezzük, majd dehidrálás után a szövettani mintákat paraffinba ágyazzuk és az így képzett blokkokból 4-5 μm vastagságú metszeteket készíthetünk mikrotom segítségével. Az elkészült metszeteken különböző festéseket alkalmazhatunk, mint például a rostösszetételének vizsgálatára alkalmas rezorcin-fuchsin festést, vagy a kollagén vizsgálatára alkalmas picrosirius festést. A festett metszeteket speciális képelemző szoftver segítségével elemezhetjük (ImageJ szoftver) (11).
Az immunhisztokémiai vizsgálatok során szintén a paraffinba ágyazott metszeteket speciális antitestekkel festjük meg deparafinálást és antigén feltárást követően. A speciális antitestek segítségével lehetőség van különböző fehérjék, poliszacharidok, lipidek vagy glikoproteinek viszgálatára a sejtekben vagy az extracelulláris térben, melyek lehetnek receptorok, hormonok, enzimek, fehérvérsejt típusok, lektinek, stb (12). A digitalizált metszetek számítógépes kiértékelését Leica QWin szoftverrel végezzük (13).
Klinikai vizsgálatok:
Artériás érfalmerevség mérése:
Az érfali merevséget jellemző paramétereket (augmentációs index, pulzushullám terjedési sebesség) arteriográffal mérhetjük meg (14), ennek 24 órás monitor változata a Mobil-O-Graph, melyet munkacsoportunk is tesztelt már és ennek tapasztalatai alapján tervezzük klinikai vizsgálatok indítását is.
Várható eredmények:
Vizsgálataink hozzájárulhatnak a D-vitaminhiány kardiovaszkuláris hatásainak további részletesebb megértéséhez. Kutatásunk rávilágíthat a D-vitamin hiány és pótlás regionális eltéréseire a különböző értípusok esetén, illetve azokban fellelhető nemi különbségekre, a koronária hálózatra gyakorolt hatásaira, valamint arra, hogy a D-vitamin hiány önmagában is lehet rizikófaktora későbbiekben az emelkedett kardiovaszkuláris morbiditásnak.
Labor háttér:
A krónikus kezelést, az érvizsgálatokat és a szövettani vizsgálatokat a Semmelweis Egyetem, Élettani Intézetben tervezzük végezni.
Semmelweis Egyetem
Doktori Iskola
Irodalomjegyzék:
1. Manson JE, Cook NR, Lee IM, Christen W, Bassuk SS, Mora S, Gibson H, Gordon D, Copeland T, D'Agostino D, Friedenberg G, Ridge C, Bubes V, Giovannucci EL, Willett WC, Buring JE. (2019) Vitamin D Supplements and Prevention of Cancer and Cardiovascular Disease. N Engl J Med, 380: 33-44.
2. Sipos M, Péterffy B, Sziva RE, Magyar P, Hadjadj L, Bányai B, Süli A, Soltész-Katona E, Gerszi D, Kiss J, Szekeres M, Nádasy GL, Horváth EM, Várbíró S. (2021) Vitamin D Deficiency Cause Gender Specific Alterations of Renal Arterial Function in a Rodent Model. Nutrients, 13.
3. Hadjadj L, Monori-Kiss A, Horvath EM, Heinzlmann A, Magyar A, Sziva RE, Miklos Z, Pal E, Gal J, Szabo I, Benyo Z, Nadasy GL, Varbiro S. (2019) Geometric, elastic and contractile-relaxation changes in coronary arterioles induced by Vitamin D deficiency in normal and hyperandrogenic female rats. Microvasc Res, 122: 78-84.
4. Pál É, Hadjadj L, Fontányi Z, Monori-Kiss A, Lippai N, Horváth EM, Magyar A, Horváth E, Monos E, Nádasy GL, Benyó Z, Várbíró S. (2019) Gender, hyperandrogenism and vitamin D deficiency related functional and morphological alterations of rat cerebral arteries. PLoS One, 14: e0216951.
5. Sipos M, Gerszi D, Dalloul H, Bányai B, Sziva RE, Kollarics R, Magyar P, Török M, Ács N, Szekeres M, Nadasy G, Hadjadj L, Horvath E, Varbiro S. (2021) Vitamin D deficiency and gender alter vasoconstrictor and vasodilator reactivity in rat carotid artery International Journal of Molecular Sciences in press.
6. Wappler EA, Antal P, Varbiro S, Szekacs B, Simon A, Nagy Z, Monos E, Nadasy GL. (2013) Network remodeling of intramural coronary resistance arteries in the aged rat: a statistical analysis of geometry. Mech Ageing Dev, 134: 307-313.
7. Monori-Kiss A, Antal P, Szekeres M, Varbiro S, Fees A, Szekacs B, Nadasy GL. (2020) Morphological remodeling of the intramural coronary resistance artery network geometry in chronically Angiotensin II infused hypertensive female rats. Heliyon, 6: e03807.
8. Török M, Merkely P, Monori-Kiss A, Horváth EM, Sziva RE, Péterffy B, Jósvai A, Sayour AA, Oláh A, Radovits T, Merkely B, Ács N, Nádasy GL, Várbíró S. (2021) Network analysis of the left anterior descending coronary arteries in swim-trained rats by an in situ video microscopic technique. Biol Sex Differ, 12: 37.
9. Nadasy GL, Szekeres M, Dezsi L, Varbiro S, Szekacs B, Monos E. (2001) Preparation of intramural small coronary artery and arteriole segments and resistance artery networks from the rat heart for microarteriography and for in situ perfusion video mapping. Microvasc Res, 61: 282-286.
10. Masszi G, Horvath EM, Tarszabo R, Benko R, Novak A, Buday A, Tokes AM, Nadasy GL, Hamar P, Benyo Z, Varbiro S. (2013) Reduced estradiol-induced vasodilation and poly-(ADP-ribose) polymerase (PARP) activity in the aortas of rats with experimental polycystic ovary syndrome (PCOS). PLoS One, 8: e55589.
11. Torok M, Monori-Kiss A, Pal E, Horvath E, Josvai A, Merkely P, Barta BA, Matyas C, Olah A, Radovits T, Merkely B, Acs N, Nadasy GL, Varbiro S. (2020) Long-term exercise results in morphological and biomechanical changes in coronary resistance arterioles in male and female rats. Biol Sex Differ, 11: 7.
12. Horvath EM, Zsengellér ZK, Szabo C. (2011) Quantification of PARP activity in human tissues: ex vivo assays in blood cells and immunohistochemistry in human biopsies. Methods Mol Biol, 780: 267-275.
13. Hetthessy JR, Tokes AM, Keresz S, Balla P, Dornyei G, Monos E, Nadasy GL. (2018) High pressure-low flow remodeling of the rat saphenous vein wall. Phlebology, 33: 128-137.
Semmelweis Egyetem
Doktori Iskola
14. Ring M, Eriksson MJ, Nyberg G, Caidahl K. (2018) Importance of software version for measurement of arterial stiffness: Arteriograph as an example. PLoS One, 13: e0197019
felvehető hallgatók száma: 3
Jelentkezési határidő: 2024-08-31 |
|
|
|
|
Bejelentkezés
