Absztrakt
A cGMP lebontásáért felelős foszfodiészteráz 5 (PDE5) fokozott expresszióját figyelték meg olyan kardiovaszkuláris kórképekben (pl.: szívizom hypertrophia, pulmonalis hypertensio), melyekre a nitrogén-monoxid és a nátriuretikus peptidek szignalizáció-zavara jellemző. Mindez a proteinkináz G (PKG)-függő fehérje-foszforilációs folyamatok aktivitásának csökkenéséhez vezet.
Jelen tanulmányban azt kívántuk megvizsgálni, hogy hogyan befolyásolja a PDE5 fokozott expressziója a szívizomsejtek mechanikai paramétereit. A szívizommintákat vad típusú (kontroll) és genetikai módosítás következtében miokardiális PDE5 enzimet fokozottan expresszáló transzgenikus (TG) egerekből nyertük. Izolált, permeabilizált szívizomsejteken izometriás kalcium-kontraktúrákat váltottunk ki, mértük a maximális kalcium aktiválta aktív erőt, a kalciumtól független passzív erőt, valamint a kontraktilis rendszer kalcium-érzékenységét (pCa50) 1,9 µm-es és 2,3 µm-es szarkomerhosszon. A sejtek egy külön csoportján in vitro PKG kezelés hatását vizsgáltuk a fenti paraméterekre.
Nyújtás hatására a sejtek kalcium-érzékenysége, abszolút aktív és passzív erőértékei mindkét csoportban növekedtek, azaz a Frank-Starling mechanizmus megtartott volt. A transzgenikus sejtek passzív ereje 2,3 µm-es szarkomerhosszon jelentősen meghaladta a kontroll sejtekét, és nagyobb mértékben csökkent PKG kezelést követően, bár mindkét csoport erőértékének csökkenése szignifikánsnak bizonyult (kontroll PKG előtt (n=7): 1,27 ± 0,16 kN/m2; kontroll PKG után: 1.09 ± 0.13 kN/m2; TG PKG előtt (n=10): 1,92 ± 0,20 kN/m2; TG PKG után: 1,60 ± 0,17 kN/m2; átlag±SEM). A két csoport kalcium-érzékenysége nem különbözött jelentősen, és PKG kezelés hatására hasonló mértékben csökkent.
Eredményeinket összegezve tehát a genetikai módosítás nem befolyásolta a miofibrilláris kalcium-érzékenység szarkomerhossz-függését. A PDE5 enzimet túltermelő sejtek passzív ereje megnövekedett, PKG kezelés hatására pedig nagyobb mértékben csökkent, mint a kontroll csoporté. Az eltérések magyarázatául a szívizomsejtek passzív tulajdonságaiért felelős kontraktilis fehérjék (pl.: titin) eltérő foszforiláltsági állapota szolgálhat.