Μελέτη της επίδρασης της σπιρονολακτόνης στη έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με τη μυοκαρδιακή ίνωση σε υπερτασικούς επιίμυες

Abstract

Αldosterone was found to exert detrimental effects on cardiac structure (cardiac hypertrophy and fibrosis) and function (promotion of ventricular remodeling) both in heart failure and pressure overload conditions, whereas the blockade of its receptor has shown impressive benefits both in clinical and laboratory level. The mechanisms by which the blockade of mineralocorticoid receptor – and specifically spironolactone - reduces cardiac fibrosis include the downregulation of mRNA expression of angiotensinogen converting enzyme, the reduction of aldosterone - induced collagen production by cardiac fibroblasts and the prevention of perivascular fibrosis and oxidative stress in the coronary circulation and myocardium in general. The aim of the present study was to investigate the effect of mineralocorticoid receptor blockade by spironolactone on the expression of genes related, directly or indirectly, to cardiac fibrosis - and more specifically ΤGF-β1, ΤΝF-α and MR genes. For this purpose, 12 young male SHR rats at the age of 14 weeks and weighting 250-300 gr. were used, divided in two groups of six, one of which received spironolactone in drinking water for a month at the small dose of 20 mg/kgr body weight per day and six Wistar rats of the same sex, age and weight which served as the normotensive control group. At the end of four weeks all animals were sacrificed and the hearts were dissected. One heart from each group underwent histological examination and the rest were refrigerated in liquid nitrogen. In due time the hearts were defrosted and the study of the expression of the aforementioned genes in the myocardium, using the Polymerase Chain Reaction (PCR) method, followed. The present study showed a possible reduction of the expression of the proinflammatory cytokine TNF-α in the myocardium of young hypertensive rats under spironolactone treatment, already from the very early stages of the natural course of their disease, indicating a possible additional mechanism of action of spironolactone in the context of heart failure therapy and/or its prevention.

Η αλδοστερόνη βρέθηκε ότι εξασκεί δυσμενείς επιδράσεις στην καρδιακή δομή (μυοκαρδιακή υπερτροφία και ίνωση) και λειτουργία (προαγωγή κοιλιακής αναδιαμόρφωσης) τόσο σε συνθήκες καρδιακής ανεπάρκειας όσο και σε συνθήκες υπερφόρτισης πίεσης, ενώ ο αποκλεισμός του υποδοχέα της έχει επιδείξει εντυπωσιακά οφέλη σε κλινικό κι εργαστηριακό επίπεδο. Στους μηχανισμούς με τους οποίους η αλδοστερόνη ασκεί τις βλαπτικές της επιδράσεις εμπλέκονται, μεταξύ άλλων, η αναβάθμιση της έκφρασης του μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτενσίνης και του υποδοχέα ΑΤ1 της αγγειοτενσίνης ΙΙ και η ενίσχυση του αγγειοσυσπαστικού αποτελέσματός της, η αύξηση της εισροής νατρίου στα αγγειακά λεία μυϊκά κύτταρα κι η επαγωγή της υπερτροφίας τους, η αναστολή της επαναπρόσληψης νορεπινεφρίνης από τα αγγειακά λεία μυϊκά και μυοκαρδιακά κύτταρα, η αύξηση της σύνθεσης PAI-1 (μέσω αγγειοτενσίνης ΙΙ) και ΤGF-β1 και η επαγωγή οξειδωτικού στρες, ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας και προφλεγμονώδους αγγειακού και διάμεσου περιβάλλοντος¹⁷⁵. Στους μηχανισμούς με τους οποίους ο αποκλεισμός του υποδοχέα των αλατοκορτικοειδών - και ειδικότερα η σπιρονολακτόνη - ελαττώνει την καρδιακή ίνωση περιλαμβάνονται η υποβάθμιση της έκφρασης του mRNA του μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτενσίνης, η ελάττωση της επαγόμενης από την αλδοστερόνη παραγωγής κολλαγόνου από τους καρδιακούς ινοβλάστες και η πρόληψη της περιαγγειακής φλεγμονής και του οξειδωτικού στρες στη στεφανιαία κυκλοφορία και στο μυοκάρδιο γενικότερα¹⁷⁶. Η παρούσα εργασία σκοπό είχε τη μελέτη της επίδρασης της σπιρονολακτόνης στην έκφραση γονιδίων που, άμεσα ή έμμεσα, σχετίζονται με τη μυοκαρδιακή ίνωση και πιο συγκεκριμένα των γονιδίων ΤGF-β1, ΤΝF-α και MR. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν άρρενες επίμυες ηλικίας 14 εβδομάδων και βάρους 250-300 γρ., χωρισμένοι σε τρεις ομάδες των έξι , μία αποτελούμενη από επίμυες Wistar, που χρησίμευσε ως νορμοτασική ομάδα ελέγχου και δύο από γενετικώς καθορισμένους υπερτασικούς επίμυες, εκ των οποίων η μία έλαβε σπιρονολακτόνη στο πόσιμο νερό για ένα μήνα στη μικρή δόση των 20 mg/kg βάρους σώματος/ημέρα. Με τη συμπλήρωση των τεσσάρων εβδομάδων χορήγησης όλα τα ζώα θυσιάστηκαν και η καρδιά τους αφαιρέθηκε. Μία καρδιά από κάθε ομάδα υπεβλήθη σε ιστολογική εξέταση και οι υπόλοιπες καταψύχθηκαν σε υγρό άζωτο. Σε δεύτερο χρόνο οι καρδιές αποψύχθηκαν κι ακολούθησε η μελέτη της έκφρασης των συγκεκριμένων γονιδίων στο μυοκάρδιο με τη μέθοδο της αλυσιδωτής αντίδρασης της πολυμεράσης (PCR). Η παρούσα μελέτη κατέδειξε την πιθανή ελάττωση της έκφρασης της φλεγμονογόνου κυτταροκίνης ΤΝF-α στο μυοκάρδιο νεαρών υπερτασικών υπό σπιρονολακτόνη επιμύων, ήδη σε πολύ πρώιμα στάδια της φυσικής πορείας της νόσου των, υποδεικνύοντας έναν πιθανό επιπρόσθετο μηχανισμό δράσης της σπιρονολακτόνης στα πλαίσια της θεραπείας της καρδιακής ανεπάρκειας κι ενδεχομένως της πρόληψής της.