Oddelenie cievnej patofyziológie

 

Oddelenie cievnej patofyziológie je prioritne zamerané na komplexné sledovanie funkčných, štrukturálnych a molekulárnych zmien kardiovaskulárneho systému za normálnych a patologických podmienok.

Funkčné štúdie sú realizované na úrovni in vitro a in vivo experimentov. Zameriavame sa na sledovanie vazoaktívnych vlastností izolovaných veľkých (prívodných) a malých (rezistentných) ciev pomocou metódy merania zmien izometrickej tenzie (in vitro). Špeciálne sa venujeme výskumu vazoaktívnych mechanizmov z pohľadu humorálnej a nervovej regulácie (aktivita periférneho nervového systému cievneho stromu). Na úrovni in vivo experimentov sledujeme integrovanú odpoveď kardiovakulárneho systému – invazívne meranie tlaku krvi, frekvencie srdca, šírenia pulzovej vlny a determinácia jej charakteristických bodov.

Štrukturálne zmeny sú študované za využitia sveteľnej mikroskopie a imunohistochémie. Vo sveteľnom mikroskope sa vyhodnocuje geometria ciev (vnútorný diameter, hrúbka a plocha cievnej steny). Na ultratenkých rezoch sa sledujú zmeny v štruktúre cievnej steny a stanovujú sa objemové denzity jednotlivých zložiek cievnej steny.

Na úrovni molekulárnych zmien je študovaná expresia proteínov a aktivita enzýmov, ktoré sa podieľajú na regulácii krvného tlaku a kardiovaskulárnych porúch. Súčasťou molekulárnych a biochemických metód sú UV-VIS spektroskopia, imunofluorescencia a fluorescenčná mikroskopia s použitím špecifických farbív a WB analýza.

Štúdie na animálnom modeli (potkan) sú korelované s vyšetrovaním vazoaktívnych vlastností a molekulárnych zmien perivaskulárneho tukového tkaniva intrarenálnych artérií izolovaných po nefrektómii pacientov s nádorovým ochorením obličky (v rámci spolupráce s Urologickou klinikou Nemocnice ak. L. Dérera).

 

Vedúca:

RNDr. Soňa Čačányiová, PhD.

tel.: +421 2 3229 6014

e-mail: sona.cacanyiova@savba.sk

 

Vedeckí pracovníci: 

Mgr. Andrea Berényiová, PhD.

RNDr. Magdaléna Drobná, PhD.

Mgr. Miroslava Majzúnová, PhD.

Doc. MUDr. Jozef Török, CSc.

Mgr. Anna Zemančíková, PhD.

Mgr. Zuzana Poljak Valášková, PhD.

 

Doktorandi:

Mgr. Samuel Golas

 

Diplomanti:

Samuel Ďúran (Prírodovedecká fakulta UK)

Ivana Halienová (Farmaceutická fakulta UK)

 

Vybrané publikácie za posledných 5 rokov

ČÁNYIOVÁ, Soňa – MAJZÚNOVÁ, Miroslava – GOLAS, Samuel – BERÉNYIOVÁ, Andrea. The role of perivascular adipose tissue and endogenous hydrogen sulfide in vasoactive responses of isolated mesenteric arteries in normotensive and spontaneously hypertensive rats. In Journal of Physiology and Pharmacology : formerly Acta Physiologica Polonica, 2019, vol. 70, no. 2, p. 295-306. (2.544 – IF2018).

ZEMANČÍKOVÁ, Anna – TÖRÖK, Jozef. Influence of age on anticontractile effect of perivascular adipose tissue in normotensive and hypertensive rats. In Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2019, vol. 2019, article ID 9314260, 8 p. (4.868 – IF2018).

BERÉNYIOVÁ, Andrea – DOVINOVÁ, Ima – KVANDOVÁ, Miroslava – KRISTEK, František – JANSEN, Eugene – MAJZÚNOVÁ, Miroslava – ČAČÁNYIOVÁ, Soňa. The effect of chronic NO synthase inhibition on the vasoactive and structural properties of thoracic aorta, NO synthase activity, and oxidative stress biomarkers in young SHR. In Oxidative medicine and cellular longevity, 2018, vol. 2018, art. no. 2502843. (4.936 – IF2017).

ČAČÁNYIOVÁ, Soňa – BERÉNYIOVÁ, Andrea – BALIŠ, Peter – KRISTEK, František – GRMAN, Marián – ONDRIAŠ, Karol – BREZA, J. – BREZA, J. Jr. Nitroso-sulfide coupled signaling triggers specific vasoactive effects in the intrarenal arteries of patients with arterial hypertension. In Journal of Physiology and Pharmacology : formerly Acta Physiologica Polonica, 2017, vol. 68, no. 4, p. 527-538. (2.883 – IF2016).

ZEMANČÍKOVÁ, Anna – TÖRÖK, Jozef. Effect of perivascular adipose tissue on arterial adrenergic contractions in normotensive and hypertensive rats with high fructose intake. In Physiological Research, 2017, vol. 66, suppl. 4, p. S537-S544. (1.461 – IF2016).

 

Aktuálne projekty

Národné projekty

Nové regulačné účinky oxidu dusnatého a ich úloha v rozvoji esenciálnej hypertenzie

Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Soňa Čačányiová, PhD.

Trvanie projektu: 1.7. 2016 – 30.6. 2020

Evidenčné číslo projektu: APVV-15-0565

Vysoký krvný tlak je významným rizikovým faktorom stále sa zvyšujúcej morbidity a mortality obyvateľov na kardiovaskulárne ochorenia. Poznávanie príčin hypertenzie pomáha v hľadaní nových preventívnych i terapeutických postupov. Novým regulačným systémom zapojeným do riadenia cievneho stromu sa ukazuje byť vplyv neuronálnej NO-syntázy (nNOS) a jej interakcie s ďalšími regulačnými systémami. Signálna dráha nNOS sa na úrovni obličky pretína s renín angiotenzínovým systémom (RAS) a sulfidovou signalizáciou (H2S), pričom ich vzájomné interakcie predstavujú zatiaľ neprebádanú oblasť regulačných mechanizmov. nNOS v bunkách macula densa stimuluje syntézu renínu, čím ovplyvňuje RAS a sympatikový nervový systém, na druhej strane, H2S inhibuje syntézu a uvoľnenie renínu. Navyše do signálnych dráh nNOS ako aj endotelovej eNOS môže vstupovať interakcia s endogénnym inhibítorom NOS, asymetrickým dimetylarginínom ADMA, a to na systémovej i lokálnej úrovni. Cieľom predkladaného projektu je sledovať vplyv interakcie signálnej dráhy NO/nNOS/eNOS s uvedenými regulačnými systémami (RAS, H2S, ADMA) na kardiovaskulárny systém a zistiť ich podiel na špecificite účinku nNOS resp. eNOS v podmienkach esenciálnej hypertenzie. Dosiahnuteľnosť cieľov bude zabezpečená komplexným (funkčným, molekulárnym, morfologickým) prístupom. Navyše budeme v projekte v rámci akútnych experimentov konfrontovať vybrané biochemické parametre perivaskulárneho tukového tkaniva a krvi (sérum/plazma) ako aj vazoaktívne odpovede artérií izolovaných z normotenzných a hypertenzných potkanov s biochemickými parametrami a reaktivitou ciev izolovaných po nefrektómii obličiek u normotenzných jedincov a pacientov s esenciálnou hypertenziou.

 

Štúdium biologických účinkov produktov H2S/NO interakcie a molekulárne mechanizmy ich pôsobenia

Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Karol Ondriaš, DrSc.

Zodpovedný riešiteľ za ÚNPF CEM SAV: RNDr. Soňa Čačányiová, PhD.

Trvanie projektu: 1.7. 2016 – 30.6. 2020

Číslo projektu: APVV-15-0371

V súčasnosti sa vie, že endogénne produkovaný H2S ovplyvňuje a je zapojený do regulácie mnohých fyziologických a patologických funkcií živých organizmov. Predpokladá sa, že biologické účinky H2S možno nie sú dôsledkom pôsobenia samotného H2S, ale jeho oxidačných produktov, ktoré vznikajú napr. pri interakcii H2S s NO. Za posledné štyri roky, náš „medzinárodný“ tím identifikoval nasledovné produkty interakcie H2S a NO: nitrózopersulfid (SSNO−), polysulfidy (HSn−) a dinitrózosulfit [N-nitrózohydroxylamín-N-sulfonát (SULFI/NO). Biologické účinky a molekulárne mechanizmy pôsobenia týchto produktov nie sú zatiaľ úplne objasnené. Cieľom nášho projektu je preto preskúmať biologické účinky produktov H2S/NO interakcie a študovať molekulárny mechanizmus ich pôsobenia. Budeme pokračovať v našom výskume štúdiom ich vplyvu na krvný tlak potkanov a kontrakciu prúžkov aorty potkana. Na objasnenie molekulárnych mechanizmov ich biologických účinkov budeme študovať ich vplyv na expresiu enzýmov, ktoré endogénne produkujú H2S (CBS, CSE a 3-MST), na membránové kanály, vnútrobunkovú koncentráciu vápnika, peroxidáciu lipidov a ich antioxidačné vlastnosti. Cieľom projektu je aj zistiť, či študované produkty poskytnú informácie vedúce k vývoju liečiv založených na ich molekulovom základe, ktoré by boli predmetom ďalších aplikačných štúdií a mohli viesť k ich použitiu v lekárskej praxi.

 

Nitrózo-sulfidová signálna dráha – nové regulačné vazoaktívne účinky v rôznych modeloch artériovej hypertenzie

Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Soňa Čačányiová, PhD.

Trvanie projektu: 1.1. 2018 – 31.12. 2021

Číslo projektu: VEGA 2/0103/18

Anotácia:

Medzi významné plynné molekuly zapájajúce sa do regulácie cievneho tonusu za normálnych i hypertenzných podmienok patria oxid dusnatý (NO) a sírovodík (H2S). NO a H2S navzájom interagujú za vzniku nových produktov, ktoré sú súčasťou originálnej nitrózo-sulfidovej signalizácie. Naše predchádzajúce pokusy na normotenzných potkanoch odhalili, že nové signálne molekuly spustili špecifickú vazoaktívnu odpoveď odlišnú od účinku NO aj H2S. V podmienkach artériovej hypertenzie neboli účinky nových signálnych dráh sledované vôbec. Cieľom projektu je charakterizovať úlohu týchto dvoch plynných transmiterov ako aj novej nitrózo-sulfidovej signalizácie v rôznch animálnych modeloch artériovej hypertenzie: esenciálnej hypertenzie (SHR), NO-deficitnej hypertenzie a metabolického syndrómu (hypertriglyceridémia – HTG). Simultánne sledovanie na izolovaných ľudských cievach hypertenzných pacientov a pacientov s dyslipidémiou zároveň predstavuje aktuálny a primeraný spôsob ako prepojiť poznatky základného výskumu s klin. praxou.

 

Vzťah medzi telesnou adipozitou a funkčnými vlastnosťami artérií u potkana

Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Anna Zemančíková, PhD.

Trvanie projektu: 1.1. 2018 – 31.12. 2020

Číslo projektu: VEGA 2/0147/18

Anotácia:

Vysoké hodnoty indexu telesnej hmotnosti sú pokladané za významný rizikový faktor prispievajúci ku kardiovaskulárnemu poškodeniu. Nedávne štúdie však priniesli pozoruhodné zistenia o tom, že mierne zvýšené množstvo telesného tuku je prospešné z hľadiska prežívania a prognózy pacientov s chorobami srdca a ciev. Cieľom projektu je analyzovať vzťah medzi mierou telesnej adipozity/hmotnosti a funkciou kardiovaskulárneho systému na úrovni regulácie tlaku krvi a funkčných vlastností vybraných artérií u potkana. Zároveň je snahou zistiť, ako sú cievy modulované priľahlým perivaskulárnym tukovým tkanivom (PVTT) u zdravých normotenzných a u hypertenzných potkanov po miernom až výraznom zvýšení telesnej adipozity vyvolanom dietetickými zásahmi v rôznych štádiách ontogenézy. Hodnotené budú viaceré telesné a hemodynamické parametre, biochemické zloženie krvi a tkanív, ako aj mechanické odpovede rôznych úsekov arteriálneho systému potkanov na farmakologické a elektrické podnety, v prítomnosti PVTT a po jeho odstránení.

 

Vazoaktívne účinky sulfidovej signalizácie a jej interakcia s oxidom dusnatým v rôznych modeloch metabolického syndrómu

Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Andrea Berényiová, PhD.

Trvanie projektu: 1.1. 2019 – 31.12. 2022

Číslo projektu: VEGA 2/0111/19

Anotácia:

Oxid dusnatý (NO) a sírovodík (H2S) patria medzi významné plynné signálne molekuly, ktoré sa zapájajú do regulácie cievneho tonusu. Ich syntéza prebieha v rámci cievnej steny pomocou rôznych enzýmov a zároveň sa potvrdil zásah oboch molekúl nielen do fyziologických (relaxácia hladkej svaloviny) ale aj do patologických procesov (hypertenzia, diabetes mellitus, ateroskleróza,  zápal). Metabolický syndróm (MS) predstavuje skupinu abnormalít, vrátane obezity, hypertenzie, hyperinzulinémie, hyperlipidémie, ktoré spolu zvyšujú riziko vzniku kardiovaskulánych ochorení. Doterajší výskum H2S signalizácie a jej interakcie s NO bol zameraný najmä na normotenzné podmienky, avšak informácie o ich úlohe v etiopatogenéze MS nie sú známe. Cieľom projektu je charakterizovať vazomotorickú úlohu týchto dvoch plynných transmitterov a ich vzájomnú interakciu v rôznych modeloch MS:  indukovaného vysokofruktózovou diétou a vysokotukovou diétou v podmienkach normotenzie a primárnej hypertenzie.

 

Schwarzov fond

Štúdium endogénnych regulátorov NOS a redoxnej regulácie v hypertenzii

Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Miroslava Majzúnová, PhD.

Trvanie projektu: 1.5.2016 – 31.4. 2020

Anotácia:

Cieľom projektu je sledovať vzťah medzi endogénnym inhibítorom NOS (dráha ADMA-DDAH), radikálovou dráhou a antioxidačnou odpoveďou a súčasne zapojenie PPARγ  do týchto mechanizmov na úrovni centrálnej a periférnej regulácie krvného tlaku.

 

Medzinárodná spolupráca

National Institute for Public Health and the Environment (RIVM) Utrecht, Netherlands
Dr. Eugene Jansen

Zameranie: Vedecko-výskumná spolupráca v oblasti stanovovania biomarkerov a markerov oxidačného stresu.

 

University of Catania, Department of Biomedical and Biotechnological Sciences, Catania, Italy

Dr. V. Calabrese

Zameranie: Vedecko-výskumná spolupráca od roku 2013 v rámci, ktorej bol zrealizovaný výskumný pobyt prostredníctvom Národného štipendijného programu SAIA zameraný na výskum účinku agonistov PPARγ na antioxidačnú odpoveď Nrf2/ARE dráhy u neurodegeneratívnych modelov a Diabetes mellitus (Dr. Majzúnová, 2013-2014)

Domáca spolupráca

Urologická klinika Nemocnice akademika L. Dérera, Lekárska fakulta UK, Bratislava

Dr. J. Breza

Zameranie: Spolupráca umožňuje výskum vybraných fyziologických mechanizmov a biochemických parametrov na vzorkách ľudského materiálu, cievach izolovaných po chirurgických zákrokoch (nefrektómia) u normotenzných aj hypertenzných pacientov.

 

Dlhodobo spolupracujeme s Ústavom klinického a translačného výskumu BMC SAV, Prírodovedeckou fakultou, Lekárskou fakultou a Farmaceutickou fakultou UK v Bratislave v rámci spoločných projektov APVV a pri výchove študentov I., II. a III. stupňa vysokoškolského štúdia.