Oddelenie experimentálnej hypertenzie

Oddelenie je zamerané na skúmanie mechanizmov regulácie krvného tlaku a endotelovej (dys)funkcie  v podmienkach prehypertenzie a rôznych experimentálnych modeloch ľudskej esenciálnej hypertenzie. 

Zameriavame sa na integratívny a transdisciplinárny prístup s cieľom identifikovať príčiny a  behaviorálne, funkčné, metabolické a štruktúrne dôsledky vysokého krvného tlaku využívajúc  animálne modely rôznych kardiovaskulárnych  genotypov, vekových kategórií a pohlavia.  Zaoberáme sa štúdiom mechanizmov pôsobenia jednotlivých vazorelaxačných a vazokontrakčných faktorov uvoľňovaných cievnym endotelom pri hyperurikémii, ako aj v procese starnutia a vzniku kardiovaskulárnych ochorení. Hľadáme nové prístupy v  prevencii a  liečbe hypertenzie a endotelovej dysfunkcie, ktoré významne prispievajú k rozvoju kardiovaskulárnych, metabolických a neuropsychiatrických ochorení.  

Aktuálne projekty sú zamerané na vyšetrenie úlohy hyperurikémie a biogénneho železa v rozvoji kardiovaskulárnych ochorení a behaviorálnych porúch. Cieľom je zistiť príspevok hyperurikémie ku iniciácii vzniku endotelovej dysfunkcie a kardiovaskulárnych ochorení, ako aj vzťah medzi starnutím a metabolizmom biogénneho železa, jeho magnetickými vlastnosťami a následnými metabolickými a funkčnými zmenami cievnej steny a srdca v závislosti od výšky krvného tlaku. Ďalej sa zameriame na vplyv exogénne podaného železa vo forme biokompatibilných ultra malých superparamagnetických nanočastíc na báze oxidov železa na reguláciu krvného tlaku, funkciu srdca a reaktivitu ciev v podmienkach normotenzie, chronicky alebo akútne  zvýšeného krvného tlaku v dôsledku stresu. 

U ľudí je chronický sociálny stres považovaný za významný rizikový faktor hypertenzie. Preto ako nadstavbu k vyššie uvedených štúdiám dopĺňame a budujeme databázu hodnôt tlaku krvi, frekvencie srdca a somatometrických parametrov u detí a mládeže Slovenska, ktorá dokumentuje vývinové trendy kardiovaskulárnych a somatických parametrov detí a mládeže Slovenska za posledných cca 30 rokov.

Spolupracujeme s  klinickými a  univerzitnými pracoviskami  na vedeckých projektoch, riešení aktuálnych klinických problémov a  podieľame sa na pedagogickom procese. 

Vedúca:

RNDr. Iveta Bernátová, DrSc.

tel.: +421 2 3226 6013

e-mail: Iveta.Bernatova@savba.sk

Vedeckí pracovníci:

MUDr. RNDr. Angelika Púzserová, Ph.D.

RNDr. Peter Bališ, Ph.D.

RNDr. Ima Dovinová, PhD.

Mgr. Michal Kluknavský, PhD.

RNDr. Silvia Líšková, PhD.

Doktorandka:

Mgr. Linda Grešová (externý doktorand)

Diplomantky:

Bc. Kurjaková (Prírodovedecká fakulta UK) 

Bc. Andrea Mičurová (Prírodovedecká fakulta UK) 

Odborný pracovník VŠ:

RNDr. Valéria Regecová

Laborantka:

Jana Peťová

Vybrané publikácie za posledných 5 rokov 

BERNATOVA I. Biological activities of (-)-epicatechin and (-)-epicatechin-containing foods: Focus on cardiovascular and neuropsychological health. In Biotechnol Adv., 2018,  vol. 36, no. 3, p. 666-681. doi: 10.1016/j.biotechadv.2018.01.009. (10.597 – IF2016)

KLUKNAVSKÝ, Michal – BALIŠ, Peter – PÚZSEROVÁ, Angelika – RADOŠINSKÁ, Jana – BERÉNYIOVÁ, Andrea – DROBNÁ, Magdaléna – LUKÁČ, Štefan – MUCHOVÁ, Jana – BERNÁTOVÁ, Iveta. (-)-Epicatechin prevents blood pressure increase and reduces locomotor hyperactivity in young spontaneously hypertensive rats. In Oxidative medicine and cellular longevity, 2016, vol. 2016, article ID 6949020, 14 p. (4.492 – IF2015). 

PÚZSEROVÁ, Angelika – ILOVSKÁ, Veronika – BALIŠ, Peter – SLEZÁK, Peter – BERNÁTOVÁ, Iveta. Age-related alterations in endothelial function of femoral artery in young SHR and WKY rats. In BioMed Research International, 2014, vol. 2014, article ID 658479, p. 1-12. ISSN 2314-6133. (2.706 – IF2013). 

BERNÁTOVÁ, Iveta. Endothelial dysfunction in experimental models of arterial hypertension: Cause or consequence? In BioMed Research International, 2014, vol. 2014, article ID 598271, p. 1-14. (2.706 – IF2013) 

PÚZSEROVÁ, Angelika – SLEZÁK, Peter – BALIŠ, Peter – BERNÁTOVÁ, Iveta. Long-term social stress induces nitric oxide-independent endothelial dysfunction in normotensive rats. In Stress, 2013, vol.16, no. 3, p. 331-339. (3.252 – IF2012)

Projekty

Aktuálne projekty

Medzinárodné projekty

Study the role of iron oxide nanoparticles in a model of hypertension and comorbid Alzheimer’s disease  

Partner:  Neurobiologický ústav Bulharskej akadémie vied, Sofia, Bulharsko zodpovední zodpovední riešitelia: RNDr. Iveta Bernátová, DrSc., Doc. Dr. Jana Chekalarová, PhD.  

číslo projektu: BAV-SAV-18-11 

trvanie: 1.1. 2018 – 31.12. 2020 

Cieľom tohto projektu je identifikovať možné toxické účinky opakovaného podávania magnetických nanočastíc na báze oxidov železa v modele normotenzných a hypertenzných  potkanov s Alzheimerovou chorobou. 

 

Národné projekty

Výskum magnetických foriem železa v rozvoji kardiovaskulárnych chorôb a porúch správania  

zodpovedný riešiteľ: RNDr. Iveta Bernátová, DrSc. 

číslo projektu: APVV-16-0263 

trvanie: 1. 7. 2017 – 30. 6. 2021 

Cieľom projektu je zistiť vplyv starnutia na  metabolizmus biogénneho železa, jeho magnetické vlastnosti a následné metabolické a funkčné zmeny kardiovaskulárneho systému a mozgu u potkanov s rôznou genetickou predispozíciou k hypertenzii. Ďalej je projekt zameraný sledovanie účinkov exogénne podaného železa vo forme biokompatibilných ultra malých superparamagnetických nanočastíc na báze oxidov železa  na reguláciu krvného tlaku, funkciu srdca a ciev. 

 

Vplyv ultra malých superparamagnetických nanočastíc železa na kardiovaskulárny systém potkana v podmienkach vysokého krvného tlaku

zodpovedný riešiteľ: RNDr. Iveta Bernátová, DrSc. 

číslo projektu: VEGA 2/0160/17 

trvanie 1.1.2017 – 31.12.2020  

Cieľom projektu je zistiť, či akútny stres a chronicky zvýšený krvný tlak môžu zvýšiť prestup biokompatibilných ultra malých superparamagnetických nanočastíc železa (USPIONs) do buniek cievnej steny a srdca,  a  či môžu tieto  nanočastice modifikovať funkciu kardiovaskulárneho systému, vrátane zmien v regulácii krvného tlaku, indukovať metabolické poruchy a oxidačné poškodenie v srdci a cievach. Druhým cieľom je zistiť, či sa L-typ napäťovo závislých vápnikových kanálov podieľa na prestupe železa do buniek po podaní USPIONs v podmienkach zvýšeného krvného tlaku.

 

Sledovanie kritických endogénnych biomarkerov a signálnych dráh v hypertenzii a pri kardiovaskulárnych ochoreniach

Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Ima Dovinová, PhD.

Trvanie projektu: 1.1. 2017 – 31.12. 2019

Číslo projektu: VEGA 2/0148/17

Anotácia:

Pri kardiovaskulárnych ochoreniach existuje viacero endogénnych faktorov a signálnych dráh, ktoré sa podieľajú na rozvoji kardiovaskulárnych ochorení. Aktivácia renín-angiotenzínového a aldosterónového systemu (RAAS), poškodenie relaxačných vazodilatátočných systémov produkujúcich NO a H2S, ako aj nerovnováha redoxných dráh produkujúcich reaktívne formy kyslíka a dusíka (RFK a RFD). Hypertenzia, ktorá je pokladaná za jeden z významých rizikových faktorov kardiovaskulárnych ochorení, vedie k funkčným a štrukturálnym zmenám v cievnej stene. Spoločnými znakmi rozvinutej hypertenzie sú zvýšená vazokonstrikcia regulovaná RAAS, oxidačný stres, prejavujúci sa nárastom RFK, RFD, endotelová dysfunkcia (zvýšená hladiny asymetrického dimetyl arginínu – ADMA a homocysteínu) ako aj kardiovaskulárny remodeling (aktivácia metaloproteinázových dráh). Detekcia, sledovanie ako aj regulácia kritických endogénnych markerov môže viesť k úpráve ochorení spojených s hypertenziou a metabolickým syndrómom.

 

Mechanizmy zahrnuté v endotelovej dysfunkcii indukovanej kyselinou močovou v závislosti od veku a genetickej predispozície k hypertenzii

zodpovedný riešiteľ: MUDr. RNDr. Angelika Púzserová, PhD. 

VEGA 2/0190/17 

trvanie 1.1.2017 – 31.12.2020

Cieľom projektu je priniesť nové výsledky objasňujúce dopad zvýšenej koncentrácie kyseliny močovej na endotel a odhaliť tak mechanizmy, ktoré sa môžu uplatňovať pri endotelovej dysfunkcii v konduktívnych a malých rezistentných artériách izolovaných z peri-pubertálnych a dospelých normotenzných, prehypertenzných a hypertenzných potkanov. Výsledky prispejú k poznaniu patofyziologických mechanizmov hyperurikémiou-indukovanej endotelovej dysfunkcie. 

 

Výskum možností a rozvoj SQUID magnetometrie pre vybrané aplikácie v biomedicíne a materiálovom výskume

zodpovedný riešiteľ: Ing. Ján Maňka, CSc., Ústav merania SAV  

zodpovedný riešiteľ  na ÚNPF: RNDr. Iveta Bernátová, DrSc. 

číslo projektu: VEGA 2/0164/17 

trvanie 1.1.2017 – 31.12.2020  

Cieľom tohto projektu je  možnosti využitia SQUID magnetometrie pri štúdiu aktuálnych problémov v oblasti medicíny, biológie a v materiálovom výskume. V oblasti medicíny sa zameriame na analýzu vlastností a magnetickú charakterizáciu nanočastíc a nanokvapalín na báze oxidov železa pri štúdiu procesov transportu nanočastíc do  cievnej steny, srdca a iných  orgánov u potkanov s normálnym a vysokým krvným tlakom, a tiež pri vývoji postupov a metód kvantifikácie obsahu magnetických substancií vo vybraných ľudských a zvieracích bunkových kultúrach. 

 

Archív projektov

Medzinarodné projekty

Odpovede krvného tlaku indukované stresom: endotelové faktory vs. centrálna regulácia sympatikového tonusu

Program: MAD, SAV- AV ČR 16-18

Vedúci projektu: Iveta Bernátová, Josef Zicha

Trvanie: 1/2016 – 12/2017

Anotácia:

Akútny stres je považovaný za faktor, ktorý môže participovať na infarkte myokardu a mozgovej príhode. Mechanizmy vedúce k týmto zdravotným problémom môžu súvisieť s neadekvátnym akútnym zvýšením krvného tlaku (KT). Na základe výsledkov nášho predchádzajúceho spoločného výskumu cieľom tohto projektu je odhaliť rozdiely v mechanizmoch podieľajúcich sa na odpovediach KT indukovaných akútnym stresom u dospelých normotenzných a spontánne hypertenzných (SHR) potkanov. Sledovať budeme úlohu oxidu dusnatého (NO) v centralnej regulácii sympatikového tonusu a tiež úlohu endotelových faktorov (EDFs) ako sú NO, superoxid a sírovodík v modulácii odpovedí KT na stres. Akútny stres bude indukovaný prúdom vzduchu do tváre potkana. Vplyv jednotlivých tlakových regulačných systémov bude vyšetrovaný použitím inhibítorov špecifických pre daný systém – pentolínium (SNS), tempol (SOD mimetikum), selektívne inhibítory nNOS, iNOS a eNOS, a ďalšie látky na inhibíciu vybraných EDFs. Odhalenie rozdielov v odpovediach KT na akútny stres môže viesť k zisteniu mechanizmu, ktorý by mohol byť využitý na selektívnu inhibíciu nebezpečného zvýšenia KT u hypertenzných jedincov a tak prispieť k prevencii infarktu myokardu a mozgovej príhody v dôsledku akútneho stresu.

 

Národné projekty

Epikatechín v prevencii včasného rozvoja primárnej hypertenzie: mechanizmy pôsobenia v kardiovaskulárnom a centrálnom nervovom systéme

Číslo projektu: VEGA 2/0084/14

Vedúci projektu: Iveta Bernátová

Trvanie: 1.1.2014 – 31.12.2016

Anotácia:

Cieľom projektu je sledovať efekt flavanolu izolovaného z kakaa, epikatechínu, na kardiovaskulárny systém a CNS u normotenzných, hranične hypertenzných a spontánne hypertenzných potkanov, a tiež u mladých ľudí. Potkanom podávame epikatechín vo veku, ktorý je pokladaný za kritický z hľadiska ďalšieho rozvoja hypertenzie (6-7 týždeň života). Vyšetrujeme vplyv na spontánnu motorickú aktivitu a anxietu, na krvný tlak a vybrané metabolické, funkčné a štruktúrne parametre v mozgu, srdci a cievnej stene. Zameriavame sa na mechanizmy regulácie krvného tlaku a vazoaktivity, ktoré sú modulované oxidom dusnatým, voľnými kyslíkovými radikálmi a endotelovými konstriktorickými faktormi. U mladých ľudí vyšetríme reaktivitu krvného tlaku na záťažový test po podaní čokolády bohatej na flavanoly. Takto zostavený projekt umožní zhodnotiť možnosti využitia epikatechínu v prevencii hraničnej a rozvinutej hypertenzie u mladých potkanov s rôznou genetickou predispozíciou k hypertenzii ako aj u ľudí v podmienkach záťaže.

 

Rozvoj SQUID gradiometrických a susceptometrických metód pre bioaplikácie spojené s homeostázou železa

Číslo projektu: VEGA 2/0152/13

Vedúci projektu: Ján Maňka (Ústav merania SAV)

Vedúci projektu v ÚNPF SAV: Iveta Bernátová

Trvanie: 1.1.2013 – 31.12.2016

Anotácia:

Cieľom tohto projektu je návrh a optimalizácia SQUID gradiometrických a susceptometrických meracích metód a zariadení pre štúdium procesov spojených s narušenou reguláciou železa pri kardiovaskulárnych a nádorových ochoreniach. Zameriavame sa na vyšetrovanie procesov homeostázy železa a biomineralizácie vo feritínových jadrách pri vyššie uvedených ochoreniach. Zistíme limitnú citlivosť meracieho systému a definujeme faktory ovplyvňujúce diagnostickú interpretáciu výsledkov.

 

Vekom podmienené zmeny vo funkcii endotelu v experimentálnej hypertenzii

Program: Grant Slovenskej kardiologickej spoločnosti

Vedúci projektu: Angelika Púzserová

Trvanie:04/2014 – 04/2017

Anotácia:

Cieľom projektu je priniesť nové, originálne výsledky objasňujúce dopad starnutia na kardiovaskulárny systém, konkrétne na funkčný stav endotelu vo vybraných artériách počas normo- a hypertenzie. Projekt sa zaoberá najmä štúdiom jednotlivých relaxačných a kontrakčných faktorov uvoľňovaných endotelom vo viacerých typoch artérií. Okrem toho je naším ďalším cieľom získať nové poznatky o vplyve starnutia na deformabilitu erytrocytov a vybrané biochemické parametre, najmä údaje o L-arginín/oxid dusnatý systéme a reaktívnych kyslíkových radikáloch v srdci a vybraných artériách v závislosti od ich zaťaženia hypertenziou.

Spolupráce

Medzinárodná spolupráca 

Neurobiologický ústav, Bulharskej akadémie vied, Sofia, Bulharsko – spolupráca v rámci medziakademického projektu. 

Fyziologický ústav Akademie vied Českej republiky, Praha, Česká republika 

Spolupráca je zameraná na vyšetrenie mechanizmov zapojených do regulácie krvného tlaku v strese a na možnosti ich matematického modelovania.  

Vysoká škola chemicko-technologická, Praha, Česká republika 

Rámcová zmluva o spolupráci pri testovaní vplyvu vybraných prírodných látok na funkciu ciev, v rámci ktorej plánujeme testovať účinky látok  izolovaných na spolupracujúcom pracovisku.  

Experimental Research Group, Cape Peninsula University of Technology, Bellville, and Department of Physiological SciencesUniversity of StellenboschStellenbosch, South Africa 

Spolupráca je zameraná na vyšetrenie možnosti použitia palmového oleja v prevencii kardiovaskulárnych ochorení. 

 

Domáca spolupráca 

Lekárska fakulta UK Bratislava – Oddelenie experimentálnej hypertenzie dlhodobo spolupracuje s LF UK v Bratislave v rámci projektov VEGA a  APVV a na doktorandskom štúdiu. Okrem toho prebieha spolupráca s Akademickým centrom výskumu autizmu na Fyziologickom ústave LF UK. 

Ústav riadenia a priemyselnej informatiky, Fakulta elektroniky ainformatiky Slovenskej technickej univerzity v  Bratislave – spolupráca je zameraná na matematické modelovanie regulácie krvného tlaku v hraničnej a rozvinutej hypertenzii. 

Prírodovedecká fakulta UK a  Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK  v  Bratislave – spolupráca na výuke a  vedení ročníkových postupových prác študenov I., II. a III. stupňa vysokoškolského štúdia.

Výstupy pre prax a spolupráca s klinickými pracoviskami

 

Spolupráca s Endokrinologickou ambulanciou Univerzitnej nemocnice s poliklinikou Milosrdní bratia, spol. s.r.o.

zodpovedný riešiteľ ÚNPF CEM SAV: MUDr. RNDr. A. Púzserová, PhD.  

zodpovední riešitelia Endokrinologická ambulancia Univerzitnej nemocnice s poliklinikou Milosrdní bratia, spol. s.r.o.: MUDr. Marián Štrbák, MUDr. Andrea Redhammerová.

Anotácia:

Cieľom spolupráce je analýza výsledkov pacientov s primárnou hyperparatyreózou a subakútnou tyreoiditídou. V súbore pacientov s uvedenými diagnózami sú posudzované zmeny vo vybraných biochemických a hemodynamických parametroch po zvolenom liečebnom postupe, ako aj výskyt komplikácií.

 

Spolupráca s  Endokrinologickým centrom Národného endokrinologického a diabetologického ústavu n.o. (NEDÚ) v  Ľubochni.  

zodpovedný riešiteľ ÚNPF CEM SAV:  MUDr. RNDr. A. Púzserová, PhD.  

zodpovedný riešiteľ Endokrinologické centrum NEDÚ: MUDr. Juliana Gregová

Anotácia:

V rámci spolupráce sú hodnotené relevantné údaje zo zdravotnej dokumentácie pacientov hospitalizovaných v NEDÚ Lubochňa s dokumentovaným centrálnym i periférnym Cushingovým syndrómom a súčasným výskytom hypertenzie a/alebo diabetes mellitus. Cieľom spolupráce je zistiť výskyt hypertenzie a diabetes mellitus, ako aj efekt liečby, u pacientov s centrálnym a periférnym Cushingovým syndrómom.

 

Spolupráca s Úradom verejného zdravotníctva SR a pediatrami vo vybraných regiónoch Slovenska 

zodpovední riešitelia: RNDr. Valéria Regecová, MUDr. Eva Kellerová, DrSc. (emeritná pracovníčka) 

Anotácia:

Na  ÚNPF CEM SAV už dlhoročne budujeme databázu krvných tlakov  detí a mládeže na Slovensku a hodnoty analyzujeme s ohľadom na pohlavie, rodinnú históriu hypertenzie a vplyvy prostredia. Na základe získaných údajov je možné zistiť optimálne hodnoty krvného tlaku detí vo veku 2-18 rokov a zlepšiť identifikáciu detí so zvýšeným tlakom krvi. Získané dáta umožnia rodičom, ale aj  praktickým lekárom, včas rozpoznať riziko predčasného rozvoja hypertenzie u dieťaťa.