VEGA 2/0090/18

Vzťah mikroarchitektúry mitochondriálnej siete a jej funkčného spriahnutia v kardiomyocytoch

Vedúca projektu: Zuzana Ševčíková Tomášková

Trvanie: január 2018 – december 2021
Koordinujúca organizácia: Centrum biovied – Ústav molekulárnej fyziológie a genetiky SAV, Bratislava

Anotácia:

Mitochondrie, predstavujúce zdroj energie pre kontrakciu kardiomyocytov, v nich vytvárajú funkčne prepojenú
sieť. V patologických stavoch myokardu, akým je napríklad oxidačný stres, dochádza k synchronizácii tejto siete,
konkrétne k cyklickým zmenám koncentrácie kyslíkových radikálov a mitochondriálneho membránového
potenciálu, a to v celom objeme myocytu. Túto synchronizáciu sprostredkúvajú kyslíkové radikály,
nadprodukované v mitochondriách za nefyziologických podmienok a uvoľňované do sarkoplazmy najmä
prostredníctvom chloridových kanálov. Keďže priestorová organizácia mitochondrií vzhľadom ku kontraktilnému
aparátu myocytov je dôležitým faktorom vplývajúcim na kontrakciu, hypotéza predkladaného projektu je, že
zmena priestorovej organizácie mitochondriálnej siete má vplyv na komunikáciu mitochondrií, sprostredkovanú
kyslíkovými radikálmi. Ako experimentálny model zmien priestorovej distribúcie mitochondrií plánujeme použiť
potkanie modely s fyziologickou a patologickou hypertrofiou myokardu.

Kľúčové slová:

mitochondriálna sieť, kardiomyocyt, srdce, hypertrofia

Ciele:

Súhrnným cieľom tohto projektu je objasnenie vzťahu medzi organizačnou štruktúrou mitochondriálnej siete
kardiomyocytu a jej funkčného spriahnutia. Jednotlivé ciele projektu sú:

1.Analyzovať komunikáciu mitochondrií, teda rozsah a stupeň spriahnutia mitochondrií v mitochondriálnej sieti v kardiomyocytoch prostredníctvom kyslíkových radikálov.

2. Korelovať komunikáciu mitochondrií s ultraštrukturálnymi črtami kardiomyocytov vo vybraných experimentálnych modeloch s poruchou organizácie mitochondriálnej siete.

3. Analyzovať vzťah mitochondriálnych oscilácií a vápnikových zábleskov, meraných prostredníctvom
fluorescenčného indikátora.

4. Charakterizovať a porovnať mitochondriálnu sieť bunkovej línie kardiomyocytov H9C2 s navodeným stavom
hypertrofie s mitochondriálnou sieťou kardiomyocytov potkana v norme a s hypertrofiou myokardu.

5. Overiť hypotézu priamej interakcie kyslíkových radikálov s mitochondriálnymi chloridovými kanálmi na „single channel“ úrovni.

Publikácie:

Mackova, K., Misak, A., Tomaskova, Z. (2018):Lifting the Fog over Mitochondrial Chloride Channels V Ion Channels in Health and Sickness, Kaneez Fatima Shad (Eds.), IntechOpen, ISBN: 978-1-78984-228-9. DOI: 10.5772/intechopen.76419