Abstract

Aim To study the effect of hypoxia on the activity of epithelial-mesenchymal transition (EMT) in epicardial cells, which provides formation of a specialized microenvironment.Material and methods This study used a model of experimental myocardial infarction created by ligation of the anterior descendent coronary artery. The activity of epicardial cells after a hypoxic exposure was studied with the hypoxia marker, pimonidazole, bromodeoxyuridine, immunofluorescent staining of heart cryosections, and in vitro mesothelial cell culture.Results The undamaged heart maintained the quiescent condition of mesothelial cells and low levels of their proliferation, extracellular matrix protein production, and of the EMT activity. Acute ischemic injury induced moderate hypoxia in the epicardial/subepicardial region. This caused a global rearrangement of this region due to the initiation of EMT in cells, changes in the cell composition, and accumulation of extracellular matrix proteins. We found that the initiation of EMT in mesothelial cells may result in the formation of smooth muscle cell precursors, fibroblasts, and a population of Sca-1+ cardiac progenitor cells, which may both participate in construction of new blood vessels and serve as a mesenchymal link for the paracrine support of microenvironmental cells. In in vitro experiments, we showed that 72‑h hypoxia facilitated activation of EMT regulatory genes, induced dissembling of intercellular contacts, cell uncoupling, and increased cell plasticity.Conclusion The epicardium of an adult heart serves as a "reparative reserve" that can be reactivated by a hypoxic exposure. This creates a basis for an approach to influence the epicardium to modulate its activity for regulating reparative processes.

Highlights

  • В работе использована модель экспериментального инфаркта миокарда, сформированная путем перевязки передней нисходящей коронарной артерии

  • Регуляторами такой активации служат трансформирующий фактор роста бета, тромбоцитарный фактор роста, ретиноевая кислота, фактор роста фибробластов, сигнальные пути Hippo / Yap, Sonic Hedgehog и белки внеклеточного матрикса [23,24,25,26,27,28,29,30,31,32], которые в комбинации с гипоксией реализуют клеточный ответ на повреждение

  • Dergilev K.V., Tsokolaeva Z.I., Beloglazova I.B., Traktuev D.O., Gorelova A.V., Zubko А.V. et al Intramyocardial Injection of Plasmid Encoding Platelet Growth Factor Increases Epicardial-Mediated Post Infarction Myocardial Vascularization (Experimental Study)

Read more

Summary

Заключение Ключевые слова Для цитирования Автор для переписки

Изучить влияние гипоксии на активность эпителиально-мезенхимального перехода (ЭМП) в клетках эпикарда, способствующего образованию специализированного микроокружения. Гипоксия как возможный регулятор активности эпикардиальных клеток мезотелия после инфаркта миокарда. В период эмбриогенеза клетки эпикарда вступают в эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП), что ведет к образованию прогениторных клеток, имеющих выраженный секреторный потенциал [6, 7], миграционные свойства и способность к дифференцировке с образованием гладкомышечных и эндотелиальных клеток коронарных сосудов, периваскулярных фибробластов, мезенхимальных клеток зачатков будущих клапанов сердца, интерстициальных фибробластов и части клеток эндокарда [8,9,10,11]. Что возникновение гипоксии в зоне эпикарда / субэпикарда после трансмурального инфаркта миокарда (ИМ) может служить стимулом для активации клеток эпикарда, связанной со вступлением в ЭМП, переключением на гликолитический тип энергетического обмена, изменением экспрессионного профиля и пролиферативной активности. Цель Изучение влияния гипоксии на активность ЭМП в клетках эпикарда, способствующего образованию специализированного микроокружения

Материал и методы Животные
Выделение клеток эпикарда мыши и моделирование гипоксического воздействия
Подготовка образцов и полимеразная цепная реакция в реальном времени
Неповрежденное сердце
Findings
СП ИСОК Л И Т ЕРАТ У РЫ
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call