Najvýznamnejší výsledok ÚMFG SAV r. 2015 v oblasti medzinárodnej spolupráce


VR ÚMFG SAV vyhodnotila ako najvýznamnejší výsledok v oblasti medzinárodnej spolupráce prácu autorov   P. Petrovič, I. Valent, E. Cocherová, J. Pavelková, A. Zahradníková:

Ryanodínový receptor riadi tvorbu vápnikových vĺn v srdcových svalových bunkách

Počas srdcového sťahu (v systole) sa cez otvorené ryanodínové receptory (RyR) vyplaví z vnútrobunkových zásobníkov do cytoplazmy veľké množstvo vápnika. Pri uvoľnení sťahu (v diastole) je potrebné vyplavovanie vápnika zastaviť, teda zatvoriť RyR. Preto otváranie a zatváranie ryanodínových receptorov podlieha presnej regulácii. Mnohé srdcové ochorenia sa vyznačujú zvýšeným uvoľňovaním vápnika do cytoplazmy počas diastoly, čo vedie k tvorbe vápnikových vĺn a následným srdcovým arytmiám. Odhalili sme, že poruchy regulácie RyR vedú k tvorbe váp­nikových vĺn,keď sa zvýši pravdepodobnosť, že spontánna aktivácia RyR na jednom mieste vyvolá aktiváciu iného RyR na susediacom mieste. Tvorba vĺn závisí strmo aj na koncentrácii iónov vápnika v lumene sarko­plazma­tického retikula. Zistili sme, že uľahčenie väzby vápnikových iónov na cyto­zolické aktivačné miesto RyR sa môže paradoxne pre­ja­vo­vať ako zvýšenie citlivosti RyR na lumi­nálnu koncentráciu vápnika. Ukázali sme, že poruchy rôznych regu­lačných miest ryanodínového receptora je možné od­strániť znížením prav­de­podobnosti spontánnej, na vápniku nezávislej aktivácie RyR. Spontánna akti­vácia ryanodínového receptora by teda mohla byť vhodným cieľom pre farmako­terapiu relevantných typov arytmií.

Schéma vzniku vápnikových vĺn. Za nor­mál­nych podmienok sa vápnikové vlny netvoria (horný obrázok) a koncentrácia vápnika v lumene sa nemení (čierna čiara). Zvýšenie luminálneho vápnika vedie k tvorbe vĺn (horný obrázok) a k do­časnému vyprázdňovaniu vápnikového zásobníka (červená čiara). Ak je väzba Ca2+ na cytozolické aktivačné väzbové miesto RyR uľahčená, vlny sa tvoria už pri zníženej luminálnej koncentrácii Ca2+ (dolný obrázok, modrá čiara).

Projekty:LSHM-CT-2005-018802/CONTICA, LSHM-CT-2005-018833/EUGeneHeart, ESF program FUNCDYN, APVV-0721-10, VEGA 2/0148/14

Publikácia: PETROVIČ, Pavol – VALENT, Ivan*COCHEROVÁ, Elena*PAVELKOVÁ, JanaZAHRADNÍKOVÁ, Alexandra. Ryanodine receptor gating controls generation of diastolic calcium waves in cardiac myocytes. In Journal of General Physiology, 2015, vol. 145, no. 6, p. 489-511. (4.788 – IF2014). (2015 – Current Contents). ISSN 0022-1295

*Pracovníci prijatí na ÚMFG SAV v rámci projektov CONTICA a EUGeneHeart