Synthetische Leinsamen-Derivat hilft, das Herz-Funktion in septischen Mäusen

Sepsis ist eine lebensbedrohliche systemische entzündliche Erkrankung, entwickelt sich in Reaktion auf eine Infektion. Eine der wichtigsten Komplikationen ist die Herz-Kreislauf-Dysfunktion, in denen die Verschlechterung der Herzmuskel, angetrieben durch verminderte Energie-Produktion, die sich aus geringerem Sauerstoff und Nährstoffen versorgt, endet Häufig zu Organversagen. Nun, in einer neuen Studie online veröffentlicht in der Journal of Molecular and Cellular Cardiology, Wissenschaftler an der Lewis Katz School of Medicine an der Temple University (LKSOM) sind die ersten, die zeigen, dass eine neuartige synthetische Verbindung, abgeleitet aus Leinsamen, ganzes Korn gefeiert für seine starke antioxidative Eigenschaften, und Umgekehrt kann diese Verschlechterung und zur Verbesserung der Herzfunktion bei Mäusen mit sepsis.

„Entzündung ist ein wichtiges problem bei der sepsis, aber ebenso wichtig ist die Aufrechterhaltung der Energieproduktion in den Herzen“, erklärte Konstantinos Drosatos, PhD, senior investigator der Studie und Assistenzprofessor von Pharmakologie und Assistant Professor in der Mitte für Translationale Medizin und das Zentrum für Metabolische Krankheit, die die Forschung an LKSOM. „Herz-Kreislauf-Komplikationen sepsis Mortalität von 80 bis 90 Prozent. Ein Grund dafür ist, dass der septischen kardialen Dysfunktion erhöht oxidativen stress, die Schäden der mitochondrialen DNA und der Proteine, so wollten wir wissen, ob die Anwendung eines Antioxidans zum abfangen reaktiver Sauerstoff-Spezies (ROS) würde eine Verbesserung der Herzfunktion in der sepsis.“

Um diese Frage zu beantworten, Dr. Drosatos und Kollegen untersuchten die Auswirkungen einer Substanz bekannt als LGM2605, eine synthetische version des antioxidativen lignan secoisolariciresinol diglucoside (SDG) finden sich in Leinsamen. LGM2605 wurde von Melpo Christofidou-Solomidou, PhD, senior-Mitarbeiter und Autor auf der neuen Studie und Professor der Medizin in die Lungen, Allergie und Kritische Sorgfalt bei der Abteilung für Medizin an der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania.

Die Forscher verabreichten LGM2605 zu septischen Mäuse und analysierten dann kardialen Gewebe für verschiedene änderungen, einschließlich änderungen in ROS-levels und in der fülle der Mitochondrien, die Organellen verantwortlich für die überwiegende Mehrheit der Energieproduktion in den Zellen. Die Behandlung mit LGM2605 sechs Stunden nach Beginn der sepsis deutlich reduzierte ROS-Akkumulation in Zellen des Herzens und restauriert Energie-Produktion. Mechanistische Studien zeigten positiven Einfluss auf die Mitochondrien, mit LGM2605 Verbesserung der mitochondrialen Hülle und fülle und Funktion. Darüber hinaus fanden die Forscher, dass die tägliche Verabreichung von LGM2605, in Kombination mit einem Antibiotikum, führte zu größeren Reduzierungen in der Sterblichkeit von sepsis im Vergleich mit der täglichen Verabreichung eines Antibiotikums allein.

Das neue Werk ergänzt die Idee, dass die Wiederherstellung der Energieproduktion im Herzen ist entscheidend für die überwindung der septischen kardialen Dysfunktion und Verbesserung der überlebensrate in der sepsis, ein Konzept, das Dr. Drosatos wurde die Erkundung in den letzten zehn Jahren. In früheren arbeiten, sein team erläuterten den Mechanismus der Energie-Verlust in der septischen kardialen Zellen.

„Ein wichtiger Nächster Schritt in unserer Arbeit ist zu erforschen, ob LGM2605 und anderen Substanzen, die stimulieren die Energieproduktion in den Zellen werden die Kandidaten als neue Interventionen für die sepsis in menschlichen Patienten,“ Dr. Drosatos sagte. „Wir wollen auch sehen, ob das metabolische Komponente der sepsis, mit der mitochondrialen Dysfunktion und Energie-Mangel, Auswirkungen auf andere Zelltypen im Körper, nicht nur die Zellen des Herzens.“

Die neue Studie wurde durchgeführt, in Erster Linie von Dimitra Kokkinaki, visiting graduate student von der Universität von Kreta, Griechenland, und Matthew Hoffman, ein student der LKSOM das MD-PhD-Programm. Andere Ermittler einen Beitrag zu den arbeiten gehören Charikleia Kalliora, Zentrum für Translationale Medizin und Pharmakologie, LKSOM, und der Fakultät für Medizin, Universität von Kreta, Griechenland; Ioannis D. Kyriazis, Anna Maria Lucchese, Santhanam Shanmughapriya, Dhanendra Tomar, Muniswamy Madesh, und Walter J. Koch, Zentrum für Translationale Medizin und Pharmakologie, LKSOM; Jennifer Maning und Anastasios Lymperopoulos, Labor für die Untersuchung von Neurohormonal Kontrolle der Durchblutung, Nova Southeastern University College of Pharmacy, Fort Lauderdale, Florida; Joon Young Park, Cardiovascular Research Center, LKSOM; und Hong Wang und Xiao-Feng Yang, Cardiovascular Research Center und Center for Metabolic Disease Research, Institut für Pharmakologie, LKSOM.

Die Forschung wurde unterstützt im Teil durch die National Institutes of Health grants HL112853, HL130218, HL138268, P01HL091799, und 1P42ES023720 und durch Mittel aus dem W. W. Smith Charitable Trust und der American Heart Association.