Exercise associated factors affecting cardiovascular health and function: from myocyte signaling to genetic variations

The exact mechanisms of the exercise induced adaptations is not lucid, but recent studies have delineated two means of signaling by which the adaptations occur (1) substrate availability signaling (metabolic stress) (2) hormone-receptor signaling. We have decided to specifically investigate two metabolic signaling enzymes [AMP-activated kinase (AMPK) and Sirtuin 1(SIRT1)] and two hormones [Adiponectin and Adrenergic stimulation].Tis based on four papers with the following conclusions: (1)Increase in SIRT1 activity and expression in H9c2 cells treated with phenylephrine is an adaptive response to the hypertrophic stress, mediated by AMPK. (2)The lack of optimal nutritional conditions (energetic substrates) due to a prolonged activation of AMPK can contrast the establishment of hypertrophy, possibly also by means of the negative modulation of ODC activity. (3) Our findings offer a possibile hypothesis as to the fact the the G allele on site 45 could lead to the increasd risk of Type II diabetes through a decrease in lean body mass. (4) Our results suggest that there is an ADIPOQ gene effect in relation to bone parameters. Statistical analysis show that the presence of the T allele in position 45 favors an increase in lumbar spine bone mineral content (BMC) when compared to subjects with a G allele substitution, which can be do the the increase in lean body mass in this genotype group.

Un estere misto degli acidi ialuronico, butirrico e retinoico è in grado di agire come rimodellante inverso della matrice cellulare sui fibroblasti cardiaci

Le cardiomiopatie che insorgono a seguito di infarto miocardico sono causa di elevata morbilità e mortalità dalle importanti ricadute cliniche, dovute alle patologie insorgenti a seguito dell’ischemia e della cicatrice post-infatuale. Il ventricolo sinistro danneggiato va incontro a un rimodellamento progressivo, con perdita di cardiomiociti e proliferazione dei fibroblasti, risultante in un’architettura e in una funzionalità dell’organo distorta. I fibroblasti cardiaci sono i principali responsabili della fibrosi, il processo di cicatrizzazione caratterizzato da un’eccessiva deposizione di matrice extracellulare (ECM). Negli ultimi anni gli sforzi del nostro laboratorio sono stati volti a cercare di risolvere questo problema, attraverso l’uso di una molecola da noi sintetizzata, un estere misto degli acidi butirrico, retinoico e ialuronico, HBR, capace di commissionare le cellule staminali in senso cardio-vascolare. Studi in vivo mostrano come l’iniezione diretta di HBR in cuori di animali sottoposti a infarto sperimentale, sia in grado, tra le atre cose, di diminuire la fibrosi cardiaca. Sulla base di questa evidenza abbiamo cercato di capire come e se HBR agisse direttamente sui fibroblasti, indagando i meccanismi coinvolti nella riduzione della fibrosi in vivo.. In questa tesi abbiamo dimostrato come HBR abbia un’azione diretta su fibroblasti, inibendone la proliferazione, senza effetti citotossici. Inoltre HBR induce una significativa riduzione della deposizione di collagene.. HBR agisce sull’espressione genica e sulla sintesi proteica, sopprimendo la trascrizione dei geni del collagene, così come dell’a-sma, inibendo la trasizione fibroblasti-miofibroblasti, e promuovendo la vasculogenesi (attraverso VEGF), la chemoattrazione di cellule staminali (attraverso SDF) e un’attività antifibrotica (inibendo CTGF). HBR sembra modulare l’espressione genica agendo direttamente sulle HDAC, probabilmente grazie alla subunità BU. L’abilità di HBR di ridurre la fibrosi post-infartuale, come dimostrato dai nostri studi in vivo ed in vitro, apre la strada a importanti prospettive terapeutiche.