Вдишването на водород засилва автофагията, предпазва от сърдечно уврежданеНаучно Изследване

Резюме:

Цели: Доксорубицин е лекарство, широко използвано в клинично лечение на рак, но тежката кардиотоксичност ограничава клиничното му приложение. Разстройството на аутофагията е важен фактор в механизма на индуцирано от доксорубицин сърдечно увреждане. Като най-малката молекула в природата, водородът има различни биологични ефекти като антиокисляване, антиапоптоза и регулиране на автофагията. Водородната терапия понастоящем се счита за нововъзникващ терапевтичен метод, но ефектът и механизмът на водорода върху индуцираното от доксорубицин миокардно увреждане не са определени. Целта на това проучване беше да се изследва защитният ефект на вдишването на водород върху предизвиканото от доксорубицин хронично миокардно увреждане и неговия ефект и механизъм върху аутофагията.

Методи: В това проучване установихме модел на хронично сърдечно увреждане чрез интраперитонеално инжектиране на доксорубицин при плъхове в продължение на 30 дни, натрупвайки 20 mg/kg. Ефектът от вдишването на водород върху сърдечната функция при плъхове е изследван чрез ехокардиография, Elisa и H&E оцветяване. За да изясним влиянието на аутофагията, открихме експресията на LC3 и свързаните с нея протеини на аутофагията in vivo и in vitro чрез имунофлуоресценция и Western blot. За да проучим по-нататък механизма на автофагията, добавихме инхибитори на пътя и използвахме Western blot, за да изследваме предварително защитен ефект на вдишване на водород върху миокардно увреждане, причинено от доксорубицин.

Резултати: Вдишването на водород може да подобри индуцираното от доксорубицин намаляване на сърдечната функция и патологичните структурни аномалии при плъхове. Беше потвърдено чрез имунофлуоресценция, че лечението с водород може да възстанови експресията на маркерен протеин LC3 за автофагия (свързан с микротубулите протеин 1 лека верига 3) в кардиомиоцити, редуцирани от доксорубицин, като същевременно намалява апоптозата на кардиомиоцитите. Механично, резултатите от Western blot последователно показват, че лечението с водород регулира нагоре съотношението на p-AMPK (фосфорилирана AMP-зависима протеин киназа) към AMPK и понижава p-mTOR (фосфорилирана цел на рапамицин при бозайници) и съотношението mTOR. Заключения: Тези резултати предполагат, че вдишването на водород може да активира аутофагията през AMPK/mTOR пътя и да предпази от миокардно увреждане, предизвикано от доксорубицин. Водородната инхалационна терапия може да бъде потенциално лечение на миокардно увреждане, предизвикано от доксорубицин.