VEGA 2/0110/15

Vplyv záťaže myokardu na distribúciu vnútorného membránového systému srdcových myocytov

Vedúci projektu: Marta Novotová

Trvanie: január 2015 – december 2017
Koordinujúca organizácia: Ústav molekulárnej fyziológie a genetiky SAV, Bratislava

Anotácia:

Srdcový sval má schopnosť pružnej adaptácie na fyziologické potreby organizmu, ktorá však zlyháva pri patofyziologickej záťaži. Mechanizmy adaptácie na úrovni srdcových myocytov nie sú dostatočne spoznané a pochopené. Cieľom predloženého projektu je charakterizovať odpoveď vnútorného membránového systému (endo/sarko-plazmatické retikulum) srdcových myocytov na fyziologickú a patofyziologickú záťaž. Metódami elektrónovej a konfokálnej fluorescenčnej mikroskopie budeme sledovať distribúciu morfologicky rozdielnych domén hladkej a drsnej retikulárnej siete (perinukleárnej, perimyofibrilárnej a perimitochondriálnej) myocytov ľavej komory a papilárneho svalu myokardu potkana. Pomocou kvantitatívnej stereologickej analýzy náhodných obrazov náhodných vzoriek tkaniva určíme zmeny v podiele a prostredí jednotlivých retikulárnych domén. Získané údaje nám umožnia objasniť dopad remodelovania vnútorného membránového retikula na vápnikovú signalizáciu a metabolizmus myocytov.

Kľúčové slová:

srdcové myocyty, remodelovanie, retikulum, elektrónová mikroskopia, morfológia, stereologická analýza

Ciele:

Hlavným cieľom projektu je zistiť ako sa podieľa vnútorný membránový systém (endo/sarko-plazmatické retikulum) na remodelovaní štruktúry myocytov pri zmene záťaže myokardu u cicavcov. Budeme sledovať zmeny objemovej hustoty, povrchovej hustoty a najbližšieho prostredia hladkého a drsného retikulárneho systému v troch funkčne odlišných avšak systémovo previazaných doménach myocytu – v perimyofibrilárnej, perimitochondriálnej a perinukleárnej doméne. Získané údaje umožnia identifikovať a charakterizovať špecifické reakcie funkčne špecializovaných domén a foriem retikulárnych membrán a zistiť ich príspevok k funkčnej adaptácii myocytov na rôzne formy záťaže.

Porovnanie rozsahu a spôsobu reakcie hladkého a drsného retikulárneho systému s reakciou kontraktilných, energetických a proteosyntetických domén myocytu umožní identifikovať narušenie proporcionality vývoja v rámci a medzi funkčne špecializovanými doménami myocytu.

Publikácie:

	Piquereau J, Veksler V, Novotova M, Ventura-Clapier R (2020): Energetic interactions between subcellular organelles in striated muscles. Front Cell Dev Biol 8: 581045 doi: 10.3389/fcell.2020.581045.
	Novotova M, Zahradnikova A Jr, Nichtova Z, Kovac R, Kralova E, Stankovicova T, Zahradnikova A, Zahradnik I (2020): Structural variability of dyads relates to calcium release in rat ventricular myocytes. Sci Rep 10: 8076 doi: 10.1038/s41598-020-64840-5.
	Pires Da Silva J, Monceaux K, Guilbert A, Gressette M, Piquereau J, Novotova M, Ventura-Clapier R, Garnier A, Lemaire C (2020): SIRT1 Protects the Heart from ER Stress-Induced Injury by Promoting eEF2K/eEF2-Dependent Autophagy. Cells. 9: E426 doi: 10.3390/cells9020426.
	Prola A, Nichtova Z, Pires Da Silva J, Piquereau J, Monceaux K, Guilbert A, Gressette M, Ventura-Clapier R, Garnier A, Zahradnik I, Novotova M, Lemaire C (2019): Endoplasmic reticulum stress induces cardiac dysfunction through architectural modifications and alteration of mitochondrial function in cardiomyocytes. Cardiovasc Res 115: 328-342, doi: 10.1093/cvr/cvy197.
	Ragni CV, Diguet N, Le Garrec JF, Novotova M, Resende TP, Pop S, Charon N, Guillemot L, Kitasato L, Badouel C, Dufour A, Olivo-Marin JC, Trouvé A, McNeill H, Meilhac SM. (2017): Amotl1 mediates sequestration of the Hippo effector Yap1 downstream of Fat4 to restrict heart growth. Nat Commun 27: 14582.
	Misuth M, Joniova J, Horvath D, Dzurova L, Nichtova Z, Novotova M, Miskovsky P, Stroffekova K, Huntosova V. (2017): The flashlights on a distinct role of protein kinase C δ: Phosphorylation of regulatory and catalytic domain upon oxidative stress in glioma cells. Cell Signal 34: 11–22.
	Huntosova V, Novotova M, Nichtova Z, Balogova L, Maslanakova M, Petrovajova D, Stroffekova K (2017): Assessing light-independent effects of hypericin on cell viability, ultrastructure and metabolism in human glioma and endothelial cells. Toxicol In Vitro 40: 184–195.
	Novotova M, Tarabova B, Tylkova L, Ventura-Clapier R, Zahradnik I (2016): Ultrastructural remodelling of slow skeletal muscle fibres in creatine kinase deficient mice: a quantitative study. Gen Physiol Biophys 35: 477–486.