Farkli ejeksiyon fraksiyonlu kalp yetmezliğinde atriyum dokularında kontraktil yanıtlar SERCA2a fosfolamban ve SIRT enzim ilişkisinin incelenmesi
Investigation of contractile responses SERCA2a phospholamban and SIRT enzymes relationship in atrial tissues in heart failure with different ejection fraction
- Tez No: 966318
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖNEN ÖZŞARLAK SÖZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Eczacılık ve Farmakoloji, Pharmacy and Pharmacology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Farmakoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Çalışmada, Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Kalp ve Damar Cerrahisi Anabilim Dalı'nda kardiyopulmoner bypass ameliyatına giren kalp yetmezliği (KY) tanısı koyulmuş hastalardan elde edilen atriyum doku örneklerinde Beta 1 reseptörler üzerinden gelişen fonksiyonel yanıtların izoproterenol ile değerlendirilmesi, hücre içi Ca++ regülasyonundan sorumlu SERCA2a ve fosfolamban ekspresyonlarının ve Sirtuin enzim aktivitesinin kalp yetmezliğindeki rollerinin araştırılması amaçlanmıştır. Kalp yetmezliği hastaları ejeksiyon fraksiyonuna göre düşük (n=10), orta derecede azalmış (n=2) ve korunmuş (n=4) ejeksiyon fraksiyonlu hastalar olarak 3 gruba ayrılmıştır. Atriyum dokularından trabeküller izole edildikten sonra Tyrode çözeltisi içeren, %95 O2 ve %5 CO2 ile gazlandırılan organ banyolarına asılmıştır. Dokular Tyrode çözeltisi ile yıkamalar yapılarak stabilize edildikten sonra dokulara kümülatif izoproterenol dozları uygulanmış, konsantrasyon-yanıt eğrileri alınmıştır. Dokular daha sonra homojenize edilmiş ve Bikinkoninik asit (BCA) analizleri yapılmıştır. SERCA2a, fosfolamban ve Sirtuin enzimlerinin protein ekspresyon düzeyleri, primer ve uygun sekonder antikorlar kullanılarak Western Blot tekniği ile saptanmıştır. Deneyler sonucunda elde edilen veriler istatiksel açıdan değerlendirilmiştir. İzole organ banyosu deneyleri, isoproterenole karşı kasılma yanıtının, düşük ejeksiyon fraksiyonlu kalp yetmezliği (KYdEF) grubunda, korunmuş ejeksiyon fraksiyonlu kalp yetmezliği (KYkEF) grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı şekilde arttığını göstermiştir. (Sırasıyla Emax, 0,16±0,23; 0,86±0,17, p%50 (KYkEF) hasta grubuna kıyasla anlamlı derecede azaldığı saptanmıştır. Benzer şekilde, SIRT-6 protein ekspresyon düzeyinin de KYdEF grubunda KYkEF grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı şekilde azaldığı belirlenmiştir.Çalışmada SERCA2a protein ekspresyon seviyeleri açısından iki grup arasında anlamlı bir farklılık tespit edilmemiştir. Buna karşılık, fosfolamban protein ekspresyon düzeylerinin KYdEF grubunda KYkEF grubuna kıyasla anlamlı biçimde azaldığı görülmüştür. Bu çalışmada elde edilen veriler, ejeksiyon fraksiyonuna göre ayrılan kalp yetmezliği gruplarında kontraktil yanıtlar ve hücresel düzenleyici mekanizmalar arasında anlamlı farklılıklar bulunduğunu ortaya koymuştur. Özellikle düşük ejeksiyon fraksiyonlu kalp yetmezliği grubunda, SIRT-1 ve SIRT-6 ekspresyon düzeylerinde belirgin bir azalma gözlenmesi, bu enzimlerin kalp yetmezliğinde enerji metabolizması, oksidatif stres ve hücresel yaşlanma süreçleriyle ilişkili kritik roller üstlenebileceğini düşündürmektedir. Benzer şekilde, fosfolamban ekspresyonundaki azalmanın, kalsiyum homeostazındaki bozulma yoluyla kontraktil disfonksiyona katkıda bulunabileceği değerlendirilmektedir. Buna karşın SERCA2a protein ekspresyonunda anlamlı bir farklılık saptanmamış olması, bu proteininin ekspresyon düzeyinden daha çok fonksiyonel aktivitesinin veya düzenleyici proteinlerle etkileşimlerinin daha belirleyici olabileceğine işaret etmektedir. İzoproterenol uygulaması sonrasında düşük ejeksiyon fraksiyonlu grupta gözlenen farklı kontraktil yanıtlar ise, adrenerjik uyarıya verilen cevabın hastalığın seyrinde önemli bir parametre olabileceğini göstermektedir. Bulgular genel olarak, düşük ejeksiyon fraksiyonlu ve korunmuş ejeksiyon fraksiyonlu kalp yetmezliği alt tiplerinin patofizyolojik açıdan farklı biyokimyasal mekanizmalarla karakterize olabileceğini ortaya koymaktadır. Bu bağlamda, sirtuin enzimleri ve fosfolambanın kalp yetmezliğinde potansiyel biyobelirteçler veya yeni tedavi hedefleri olarak değerlendirilebileceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Heart failure is a complex clinical syndrome characterized by structural and/or functional abnormalities of the heart, which impair its ability to pump blood effectively. The diagnosis and management of heart failure present significant clinical challenges due to its heterogeneous presentation and overlapping symptoms with other conditions. As a result, the disease is associated with high rates of hospitalization and mortality. Globally, heart failure has emerged as a major public health concern, affecting an estimated 60 million individuals. In this study, it was aimed to evaluate the functional responses mediated by Beta-1 receptors using isoproterenol and to examine the roles of SERCA2a, phospholamban and SIRT enzymes in atrial tissue samples obtained from patients diagnosed with heart failure who underwent cardiopulmonary bypass surgery at Ege University Faculty of Medicine, Department of Cardiovascular Surgery. The patients were categorized into three groups: Group I – patients with heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF); Group II – patients with heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF); and Group III – patients with heart failure with mildly reduced ejection fraction (HFmrEF). Atrial appendage tissues were obtained intraoperatively from patients undergoing open-heart surgery with cardiopulmonary bypass. Immediately after excision, the tissues were placed in Tyrode's solution and transported to the laboratory under suitable physiological conditions. Trabeculae within the atrial tissue were carefully isolated and attached in isolated organ bath systems for functional analyses. During the isolated organ bath experiments, the trabeculae were suspended in baths containing Tyrode's solution, continuously aerated with a gas mixture of 95% O₂ and 5% CO₂, and maintained at appropriate physiological temperature. Following an equilibration period, cumulative concentration–response curves to isoproterenol were generated. Contractile responses were recorded, and parameters such as maximum contraction amplitude and sensitivity (pD₂ values) were calculated. Subsequently, the tissues were homogenized, and protein concentrations were quantified using the bicinchoninic acid (BCA) assay. The expression levels of SERCA2a, phospholamban, and sirtuin enzymes were analyzed via Western blotting, employing specific primary and appropriate secondary antibodies. The experimental data were subjected to statistical analysis to determine significance. Results: Isolated organ bath experiments have shown that the contractile response to isoproterenol increases statistically significantly in the group of patients patients with heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF) compared to the group with preserved ejection fraction heart failure (HFpEF) (Emax respectively, 0,16±0,23 vs 0,86±0,17, p50% (HFrEF) patient group. Similarly, it was determined that SIRT-6 protein expression levels were also statistically significantly reduced in the KYdEF group compared to the KYkEF group. No significant difference was detected between the two groups in terms of SERCA2a protein expression levels. In contrast, phospholamban protein expression levels were found to be significantly reduced in the KYdEF group compared to the KYkEF group. The findings of this study demonstrate significant differences in contractile responses and regulatory mechanisms among heart failure groups classified according to ejection fraction. In particular, the marked reduction of SIRT-1 and SIRT-6 expression levels in the reduced ejection fraction group suggests that these enzymes may play critical roles in energy metabolism, oxidative stress, and cellular aging processes in heart failure. Similarly, the decrease in phospholamban expression may contribute to impaired calcium homeostasis, thereby exacerbating contractile dysfunction. In contrast, the absence of significant changes in SERCA2a protein expression implies that its functional activity or interaction with regulatory proteins, rather than expression levels alone, may be more determinant in disease progression. Furthermore, the distinct contractile responses to isoproterenol observed in the reduced ejection fraction group indicate that adrenergic responsiveness could represent an important parameter influencing the course of heart failure. Overall, these results highlight that reduced and preserved ejection fraction heart failure subtypes may be characterized by different pathophysiological mechanisms. In this context, sirtuin enzymes and phospholamban may serve as potential biomarkers or therapeutic targets in the management of heart failure
Benzer Tezler
- Düşük ejeksiyon fraksiyonlu kalp yetmezliği hastalarının volüm yükünün değerlendirilmesinde glomerüler filtrasyon hızlarına göre NT-proBnp ve serum sodyumu değerleri arasındaki ilişkinin araştırılması
Investigation of the relationship between NT-proBnp and serum sodium levels according to glomerular filtration rates in the evaluation of volume load in heart failure patients with low ejection fraction
MUHAMMED EMİR İNCE
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
KardiyolojiUfuk Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET FATİH BULUCU
ÖĞR. GÖR. SEMAHAT KARAHİSAR ŞİRALİ
- Korunmuş ejeksiyon fraksiyonlu kalp yetmezliğinde serumoksisterol düzeyinin araştırılması
Serum in heart failure with preserved ejection fractioninvestigation of oxysterol levels
MUSA DAĞLI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
KardiyolojiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiKardiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN GÜNEŞ
- Modelling and simulation of the cardiovascular system and the Istanbul heart ventricular assist device
Kardiyovasküler sistem ve İstanbul kalp ventriküler destek cihazının modellenmesi ve simülasyonu
KHUNSHA MEHMOOD
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Galectin-3 ve diğer kardiyak belirteçlerin ejeksiyon fraksiyonu korunmuş kalp yetmezliğini belirlemedeki rollerinin vitamin D durumu ile ilişkisi
The relationship between the roles of galectin-3 and other cardiac markers in determining heart failure with preserved ejection fraction and vitamin D status
MEHMET ERDEVİR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Endokrinoloji ve Metabolizma HastalıklarıHacettepe Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER ALPER GÜRLEK