Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/10773/14885
Title: | Lipid profile alteration of cells and exosomes in acute myocardial infarction |
Other Titles: | Alterações no perfil lipídico de células e exossomas no enfarte agudo do miocárdio |
Author: | Sousa, Bebiana Costa |
Advisor: | Domingues, Maria do Rosário Girão, Henrique Manuel Paixão dos Santos |
Keywords: | Bioquímica clínica Apoptose Doenças cardiovasculares Enfarte do miocárdio |
Defense Date: | Jul-2015 |
Publisher: | Universidade de Aveiro |
Abstract: | Cardiovascular Diseases are the most significant cause of death. Myocardium
infarction is one of the most common of this type of diseases and it is
characterized by myocardium ischemia. Ischemia occurs in consequence of
simultaneous starvation and hypoxia. While ischemia represents a cellular
damage, starvation is associated with a cardioprotective effect. The cell
response to this injury includes either autophagy or apoptosis depending on
the ability to adapt and respond to the injury and is very important for the
evolution and recovery of the myocardium infarction. Autophagy is a selfdegradative
process that allows cell to adapt to stress and so it is associated
with cell survival. The exosomes release by cardiomyocytes is also an
adaptive process which functions are related with intercellular
communication. On the other hand, apoptosis is a process of programmed cell
death.
It is well known that lipids play an important role in cardiovascular disease
although their role is not completely understood. Lipids are the major
component of a cell membrane and play structural and signaling roles. Under
several physiopathological conditions, the cell and exosomes lipid content
can be modified. However reports on lipidome of cardiomyocytes under
cardiovascular diseases are scarce. Thus, the primary aim of this work is to
identify lipid profile changes in cardiomyocytes and exosomes released by
them under starvation and ischemia, in order to better understand myocardial
infarction and if possible to recognize new biomarkers for myocardial
infarction.
Cardiac cells showed that molecular species alterations in
phosphatidylcholine (PC34:1 and PC36:2), phosphatidylethanolamine
(PE34:1), phosphatidylserine (PS36:1), phosphatidylinositol (PI36:2, PI38:3
and PI38:5) and sphingomyelin (SM34:1) were changed in ischemia and in
starvation in comparison with control group. Some differences were specific
of starvation as the decrease in SM(34:1) and the increase in PS(36:1) while
apoptosis, autophagy, biomarkers, cardiomyocytes, cardiovascular diseases,
exosomes, ischemia, lipidomics, mass spectrometry, myocardial infarction,
phospholipids, starvation
others were specific of ischemia as the decrease in PC(36:2) and LPC(16:0).
The molecular specie PC(34:1) showed different alterations in each condition
increasing in case of ischemia and decreasing in case of starvation.
For exosomes, our results showed a deviation between the lipidome of
exosomes released upon ischemia and starvation for all lipid classes. Some
differences matched the ones observed in cells, for example the decrease in
PC(34:1) in starvation, but others were different. Since we have only
performed lipidomic analysis for a smaller sample of exosomes, it requires
further studies to validate the results.
In conclusion, ischemia and starvation induced changes in lipid homeostasis.
Our work suggests that lipids are potential tools for evaluation of cell fate,
either cell death or recovery, that will be useful to improve diagnosis and
prognostic of cardiovascular diseases. As doenças cardiovasculares são a principal causa de morte em todo o mundo. De entre estas, o enfarte do miocárdio é uma das doenças mais comuns, sendo caracterizado por isquemia que leva a morte de células cardíacas. A isquemia ocorre em consequência da privação simultânea de nutrientes e oxigénio. Enquanto a isquemia representa um dano celular, a privação de nutrientes está relacionada com efeitos cardioprotetores. A resposta das células a estes estímulos pode ser por indução de autofagia ou de apoptose, dependendo da sua capacidade de adaptação e resposta aos fatores indutores de isquemia. A autofagia é um processo auto-degradativo que permite à célula adaptar-se ao stresse e é, portanto, um processo associado à sobrevivência celular. A libertação de exossomas pelas células é também um mecanismo de adaptação cujas funções estão relacionadas com a comunicação intercelular. Por outro lado, a apoptose é um processo de morte celular programada. A regulação destes processos é de extrema importância para a sobrevivência e recuperação nos episódios de enfarte do miocárdio. Hoje em dia sabe-se que os lípidos têm um papel importante no desenvolvimento de doenças cardiovasculares embora o seu papel ainda não esteja completamente esclarecido. Os lípidos são os componentes maioritários da membrana celular e desempenham funções a nível estrutural e de sinalização. Quando exposto a diversas condições fisiopatológicas, o conteúdo lipídico das células e dos exossomas é modificado. No entanto, existem ainda poucas publicações sobre a avaliação do lipidoma de cardiomiócitos em patologias cardiovasculares. Assim, o objetivo principal deste trabalho é identificar alterações no perfil lipídico de cardiomiócitos e exossomas libertados por estes sob privação de nutrientes e de oxigénio, de forma a melhor compreender o enfarte do miocárdio e se possível identificar novos biomarcadores para esta patologia. apoptose, autofagia, biomarcadores, cardiomiócitos, doenças cardiovasculares, espectrometria de massa, exossomas, fosfolípidos, infarte do miocárdio, isquémia, lipidómica Nas células cardíacas verificamos que algumas espécies moleculares de fosfatidilcolina (PC34:1 e PC36:2), fosfatidiletanolamina (PE34:1), fosfatidilserina (PS36:1), fosfatidilinositol (PI36:2, PI38:3 e PI38:5) e esfingomielina (SM34:1) variam em isquemia e em privação de nutrientes em comparação com o controlo. Algumas variações foram específicas da privação de nutrientes como a diminuição de SM(34:1) e o aumento de PS(36:1) e outras foram específicas da isquemia como a diminuição de PC(36:2) e de LPC(16:0). A espécie molecular PC(34:1) foi a que se mostrou alterada de forma diferente em cada condição sendo que aumenta em caso de isquemia e diminui em caso da privação de nutrientes. No caso dos exossomas, os resultados obtidos permitiram verificar que houve um maior desvio entre o lipidoma de exossomas libertado em isquemia e privação de nutrientes em todas as classes de lípidos. Algumas alterações foram coincidentes com as observadas para as células, por exemplo a diminuição PC(34:1) em starvation mas outras foram diferentes. Uma vez que apenas se realizaram análises lipdómicas para uma dimensão reduzida de amostra de exossomas, serão necessários estudos futuros para a validação dos resultados obtidos. Em conclusão, a privação de nutrientes e a isquemia induzem alterações na homeostasia dos lípidos. Este trabalho sugere que os lípidos são potenciais ferramentas para avaliar se os cardiomiócitos estão a optar pela morte celular ou pela recuperação, que serão úteis para melhorar o diagnóstico e prognóstico de doenças cardiovasculares. |
Description: | Mestrado em Bioquímica - Bioquímica Clínica |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/14885 |
Appears in Collections: | UA - Dissertações de mestrado DQ - Dissertações de mestrado |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.