Dokument: Inhibition of Proline-rich-tyrosine kinase 2 (Pyk2) restores endothelial function and endotheliumdependent remote cardioprotection in an insulinresistant mouse model
| Titel: | Inhibition of Proline-rich-tyrosine kinase 2 (Pyk2) restores endothelial function and endotheliumdependent remote cardioprotection in an insulinresistant mouse model | |||||||
| Weiterer Titel: | Hemmung der Prolin-Rich-Tyrosin-Kinase 2 (Pyk2) stellt die Endothelfunktion und die Endothel-abhängige Kardioprotektion in einer insulinresistenten Maus Mausmodell her | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=67263 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20241105-125018-6 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Cunha Brum, Amanda [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Kelm, Malte [Gutachter] Prof. Dr. Lammert, Eckhard [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache. Diabetes
mellitus Typ 2 und die damit zusammenhängenden Erkrankungen stehen in engem Zusammenhang mit der Entwicklung einer endothelialen Dysfunktion und kardiovaskulären Erkrankungen. Jüngste Studien haben gezeigt, dass eine endotheliale Dysfunktion mit einer erhöhten Pyk2-vermittelten Phosphorylierung von eNOS an seiner inhibitorischen Stelle (tyr656) verbunden ist. Der Einfluss von Pyk2 auf die Regulierung von eNOS in diabetischen Kontext ist jedoch noch nicht untersucht worden. Ziel dieser Studie ist es daher, die Rolle von Pyk2 für die eNOSRegulierung, der Endothelfunktion und der kardialen Protektion im diabetischen Umfeld zu untersuchen. New Zealand Obese (NZO) Mäuse und C57BL/6 (BL6) Mäuse im Alter von 18-20 Wochen wurden zunächst kardiovaksulär und metabolisch charakterisiert. Nach der spezifischen Hemmung von Pyk2 wurde die endotheliale Funktion und die systemische Hämodynamik mittels flussvermittelter Vasodilatation und Millar- Katheter untersucht. Der Aktivitätsstautus von Pyk2- und eNOS wurde mittels Western-Blot-Analyse bewertet. Zur Beurteilung der Infarktgrößen wurde ein Myokard-Ischämie-Reperfusions-Modell (30 Minuten/24 Stunden) eingesetzt. NZO-Mäuse zeigen eine systemische Insulinresistenz, eine Glukoseintoleranz, eine Hyperinsulinämie, einen arteriellen Bluthochdruck, einen erhöhten peripheren Widerstand und eine endotheliale Dysfunktion bei erhaltener Herzfunktion. Die Hemmung von Pyk2 stellte die endothelabhängige Dilatationsreaktion in vivo wirksam wieder her und normalisierte den arteriellen Blutdruck als auch den peripheren Widerstand bei diabetischen NZO-Mäusen. Die Pyk2-Hemmung mildert die funktionelle Hemmung der eNOS, indem sie die Pyk2-vermittelte Tyr657- Phosphorylierung von eNOS reduziert, was die NO-Bioverfügbarkeit wiederherstellt. Die kardioprotektiven Effekte induziert durch das rIPC-Manöver können durch Hemmung von Pyk2 in NZO-Mäusen wiederhergestellt werden, sodass die Infarktgröße sich reduziert. Dieser NO abhängige Mechanismus, der an diesem Prozess beteiligt ist, nutzt ebenso den MAPK/RISK-Signalweg, ohne das neuronale Signalwege in diabetischen NZO Mäusen eine Rolle spielen. Pyk2 spielt eine zentrale Rolle bei der Modulation der eNOS in der Entwicklung einer endothelialen Dysfunktion bei Insulinresistenz. Darüber hinaus verbessert die Hemmung von Pyk2 die rIPC-induzierte kardiale Protektion, was darauf hindeutet, dass die Modulation von Pyk2 ein potenzieller Kandidat für die Verringerung der Belastung durch diabetesbedingte kardiovaskuläre Risiken sein kann.Cardiovascular disease is the leading cause of death worldwide. Type 2 Diabetes Mellitus and its related conditions are strongly associated with the development of endothelial dysfunction and cardiovascular diseases. Recent studies showed that endothelial dysfunction is associated with increased Pyk2-mediated phosphorylation of eNOS on its inhibitory site (tyr656). However, the impact of Pyk2 on eNOS regulation in diabetic conditions has not been addressed yet. Therefore, this study aims to investigate the role of Pyk2 for eNOS regulation, endothelial function, and remote cardioprotection in diabetic conditions. Metabolic and cardiovascular characterization was performed in male 18-20 weeks old New Zealand Obese (NZO) and C57BL/6 (BL6) mice. Following Pyk2 inhibition, flow-mediated vasodilation, and Millar catheter assessed endothelial function and systemic hemodynamics. Pyk2 and eNOS activation status were evaluated by Western blot analysis, and myocardial ischemia-reperfusion (30 minutes/24h) surgery was used to investigate changes in infarct sizes associated with cardioprotection. NZO mice showed systemic insulin resistance, glucose intolerance, hyperinsulinemia, hypertension, increased peripheral resistance, endothelial dysfunction, and preserved cardiac function. Pyk2 inhibition effectively rescued endothelial-dependent dilatory response in vivo and normalized arterial blood pressure and peripheral resistance in diabetic NZO mice. Pyk2 inhibition alleviates eNOS abrogation by reducing Pyk2-mediated tyr657 phosphorylation on eNOS, which restores NO bioavailability. Pyk2 inhibition restores the cardioprotective effects of rIPC in NZO mice subjected to myocardial ischemiareperfusion. The mechanism involved in this process occurs in a NO and MAPK/RISK pathway-dependent manner without the participation of neural signaling pathways in NZO mice. Pyk2 plays a pivotal role in the modulation of eNOS and the development of endothelial dysfunction in insulin resistance conditions. In addition, Pyk2 inhibition improves rIPC-induced remote cardioprotection, suggesting Pyk2 modulation as a potential candidate for decreasing the burden of diabetes-related cardiovascular risk. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 05.11.2024 | |||||||
| Dateien geändert am: | 05.11.2024 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 23.09.2023 | |||||||
| Datum der Promotion: | 17.04.2024 |
