Cardiomyocyte Apoptosis

Introduction
La maladie cardio-vasculaire est la principale cause du décès dans les pays en voie de développement (l'OMS enregistrent, 2002), et l'importance d'un infarctus du myocarde aigu (MI) ou plus spécifiquement le nombre de cardiomyocytes morts, est un facteur essentiel de fonction ultérieure de coeur. La conception raisonnable des interventions thérapeutiques qui protègent le myocarde contre la mort de cellules pendant l'ischémie a été une priorité de recherches pendant plus de trente années. Nous devons comprendre les mécanismes étant à la base de la mort de cellules du cardiomyocyte (cm), sa synchronisation, comme des outils de recherches pour sa quantification précise et rapide afin de faire ceci effectivement (Takemura et autres, 2004).
Cardiomyocytes semblent être plus sensible à l'hypoxie et à l'ischémie que d'autres types de cellules (Takemura et autres, 2004). En outre, le cm contiennent le volume mitochondrique le plus élevé de toute la cellule tape (Elsasser et autres, 2000. Également le cm sécrètent le TNF-alpha, qui ont des implications sérieuses pour des cellules de cm en ischémie et MI (Kapadia et autres, 1995 ; Giroir et autres, 1994).
L'ischémie myocardique est une condition en laquelle la privation de l'oxygène au muscle de coeur est accompagnée du déplacement insatisfaisant des métabolites en raison du flux de sang ou de la perfusion réduit. En revanche, la seule privation de l'oxygène sans réduction de l'habilitation des métabolites se nomme hypoxie ou anoxie. L'ischémie et l'hypoxie sont appropriées à la mort pathologique de cellules du cardiomyocyte (cm) parce que cette diminution en oxygène mène à un déclin rapide dans l'énergie et des niveaux de triphosphate d'adénosine qui sont nécessaires pour les conditions de haute énergie de ces cellules. La glycolyse est augmentée dans ces états menant à la formation des sous-produits nocifs tels que le lactate. Bien que l'ischémie myocardique prolongée exerce des effets délétères sur la fonction mitochondrique, l'évidence suggère que la génération du ROS pendant la ré-perfusion (rétablissement de l'oxygène et de flux de sang après MI) soit réaction traversante bien plus nocive de l'oxygène avec l'ubisemiquinone mitochondrique réduit pour produire des montants élevés de superoxydes. On l'a conclu que la privation de l'oxygène améliore la susceptibilité du coeur au ROS en augmentant la quantité d'ion ferreux catalytique dans le regroupement de faible poids moléculaire (McFalls et autres, 2003).

La mort de cellules de Cardiomyocyte
Jusqu'à ces derniers temps, la mort de cardiomyocyte de l'ischémie a été attribuée à la nécrose, ou « à la mort accidentelle de cellules » (Jugdutt et autres, 2005). De quelque manière que récemment, l'évidence collective des études expérimentales et cliniques a expliqué que l'ischémie et/ou la ré-perfusion suivantes de la mort de cellules de cardiomyocyte est maintenant connue pour impliquer l'apoptosis, oncosis, autophagy, (et nécrose) en maladies de coeur ischémiques. On pense ces conditions pour mener aux stades avancés à la nécrose (Takemura et autres, 2004 ; Yan et autres, 2005). Cette variation dans la pensée explique que l'empêchement de la mort de cellules de cm devrait viser les deux l'apoptosis de cm, oncosis, autophagy, et nécrose.

Apoptosis de Cardiomyocytes dans l'ischémie
Les caractéristiques morphologiques de l'apoptosis sont qu'on le voit dans les cellules dispersées dans le tissu. Au microscope, des cellules sont visualisées pour avoir la condensation nucléaire de chromatine, avec la formation de petits corps denses. Aucune interruption de membrane de cellules ne se produit. La membrane de cellules subit le bourgeonnement en tant que corps apoptotic, avec l'occurrence de rétrécissement de cellules. Des Lysosomes sont également laissés intacts à l'intérieur de la cellule. Aucun résultat d'inflammation ou de fibrose, comme cellules « pas phagocytosed » par les cellules voisines ou parfois par des macrophages.
Les méthodes morphologiques de détection apoptotic incluent la photomicroscopie et la microscopie électronique (fin de support) (Jugdutt et autres, 2005 ; Edinger et autres, 2004).
Apoptosis est habituellement induit par les stimulus physiologiques, mais peut également être induit pathologiquement. Il exige l'énergie sous forme de triphosphate d'adénosine, et la synthèse de transcription de gène et de protéine sont impliquée. Les ions et les fluides ne font pas afflux à travers des membranes car la dynamique de transporteurs et de membrane d'ion est stable. Comme mentionné, l'apoptosis ne perturbe pas des membranes et il n'y a ainsi aucune fuite des enzymes ou des protéines intracellulaires (Jugdutt et autres, 2005 ; Edinger et autres, 2004).
Apoptosis est également caractérisé par la fragmentation non-random d'ADN, qui détectait biochimiquement des cellules subir l'apoptosis (). L'ADN ladering simplement des utilisations a extrait l'ADN qui est resolved sur l'électrophorèse de gel d'agarose, et plus tard est souillée pour examiner la configuration de fragmentation d'ADN. D'autres méthodes de détection d'apoptosis incluent TUNEL ou extrémité terminale de Nick de Biotine-dUTP de transférase de deoxynucleotidyl étiquetant, qui est la technique histochimique la plus employée couramment pour étiqueter in situ et la localisation de l'ADN enfonce différents noyaux sur des sections de tissu. L'ADN est exposée par protéolyse et TdT (transférase terminale de deoxynucleotide) incorpore le dUTP biotinylated aux sites des ruptures d'ADN. Le signal de biotine est alors amplifié utilisant l'avidine-peroxydase ou le colorant fluorescent, et visualisé (Jugdutt et autres, 2005 ; Edinger et autres, 2004 ; Dispersyn et autres, 2001).
Bien que l'apoptosis ait été utilisé la première fois comme limite en 1972 (Kerr et autres, 1972), l'apoptosis dans les cardiomyocytes n'a pas été enregistré jusqu'en 1994 (Gottlieb et autres, 1994). L'ischémie/ré-perfusion a été induite aux coeurs de lapin, et l'apoptosis a été identifié utilisant la fragmentation de TUNEL, d'ADN, et la microscopie électronique. L'ischémie/seule ré-perfusion a été affichée pour avoir l'apoptosis significatif de cm, tandis que seule l'ischémie n'était pas. Seulement l'ischémie ajoutée à la ré-perfusion pouvait induire l'apoptosis dans les expériences.
Les études postérieures ont expliqué cette seule ischémie, ou même l'hypoxie peut induire l'apoptosis de cm. Une expérience in vitro a expliqué que l'hypoxie a induit l'apoptosis. Des cardiomyocytes et les nonmyocytes néonatals de rat ont été cultivés en atmosphère de CO2 de N2-5% de 95% pour produire des conditions hypoxiques. On a observé la fragmentation d'ADN dans des multiples de nombre entier de la longueur internucleosomal d'ADN dans les cardiomyocytes dès 12 heures, tandis qu'intéressant, les nonmyocytes n'ont pas affiché à fragmentation de l'ADN même jusqu'à 72 heures. (Tanaka et autres, 1994).
Seule l'ischémie persistante même après 2.5 heures, sans ré-perfusion était plus tardive affichée pour induire l'apoptosis significatif dans les domaines de l'infarctus aigu aux coeurs de rat.
On l'a conclu que l'apoptosis de cm est détecté dans tous les deux de manière permanente ischémiques et le myocarde reperfused, toutefois le début de l'apotosis est accéléré par la ré-perfusion
Ainsi, les aides de ré-perfusion empêchent davantage d'apoptosis, accélère la cadence de l'apoptosis en ces cellules irréversiblement destinées pour mourir. (Gattinger et Fliss, 1996).
Contrairement aux résultats expérimentaux indiqués, Fujiwara a et autres utilisé la méthode de l'immunogold TUNEL combinée avec la fin de support a signalé qu'aux coeurs de lapin, l'apoptosis était absent après l'occlusion d'artère coronaire (Takemura et autres, 1997). Ceci plus tard a été confirmé par une autre étude expérimentale suggérant que l'apoptosis n'ait pas joué un rôle dans l'infarctus du myocarde (Ohno et autres, 1998). Les résultats expérimentaux donnent ainsi les différentes conclusions, qui peuvent être dues aux différences selon les modèles, les espèces, et les méthodes employées pour détecter PCD.

Données des infarctus humains
La fragmentation d'ADN a été détectée chez l'homme des coeurs autopsiés après MI mortel. L'ADN a été extraite à partir des zones souillées par H&E et l'électrophorèse de gel d'agarose a été conduite. On l'a expliqué que dans l'infarctus humain aigu avec la coagulation, les myocytes oncotiques avec des différences phénotypiques tous souillure positive affichée pour la fragmentation d'ADN par l'écriture de labels de fin d'entaille d'ADN (Itoh et autres, 1995)
On lui a affiché que l'apoptosis de cm et la nécrose de cm contribuent indépendamment des variables de taille d'infarctus chez les rats (Kajstura et autres, 1996). La mort de cellules d'Apoptotic a expliqué 2.8 millions de cellules tandis que nécrose expliquant seulement 90.000 cellules après 2 heures. La nécrose de myocyte a fait une pointe à 1 jour avec 1.1 million de myocytes.
Olivetti et autres (1996) a expliqué la première fois cela dans des infarctus humains, 12% de tous les myocytes étaient apoptotic dans la zone de cadre et 1% étaient apoptotic dans des régions (périphériques) éloignées. Apoptosis a été mesuré quantitativement par l'analyse de TUNEL, et biochimiquement confirmé par l'extraction d'ADN et l'électrophorèse de gel d'agarose.
Suivre des méthodes laddering de TUNEL et d'ADN, un autre groupe a affiché des cadences de PCD de 1% dans des régions frontalières et environ de 0.5% dans les infarctus. Les valeurs d'Apoptotic dans les contrées lointaines étaient 0.01%, semblable aux commandes (Saraste et autres, 1997).
Un autre groupe déterminait toujours la cadence de l'apoptosis pour être 1.8-3.3% dans des zones infracted du coeur humain, tandis que la cadence de l'apoptosis était 0.1% dans des zones de contrôle. Cet incrément de écriture de labels accru également expliqué du groupe PCNA a comparé aux commandes (Ottaviani et autres 1999).
Apoptosis et nécrose se sont avérés présents à 77 coeurs humains après autopsie avec l'infarctus mortel, et que la taille des infarctus humains peut être sous-estimée parce que l'apoptosis n'est pas représenté dans des mesures d'enzymes utilisées médicalement, car les cellules apoptotic mettent à jour leur intégrité cellulaire (James, 1998).
Ainsi la majorité d'études a expliqué que l'apoptosis au centre de la zone infracted est souvent négligeable. Apoptosis dans les zones de cadre de périphérique et dans le myocarde à distance peut jouer des rôles essentiels dans la retouche ventriculaire et la progression finale à l'arrêt du coeur (Elsasser et autres, 2000). En outre, c'est ces cellules périphériques de cm qui peuvent être des candidats pour que les interventions thérapeutiques empêchent leur mort.

Nécrose de Cardiomyocytes dans l'ischémie
La nécrose est un terme général employé pour décrire un autre mode de la mort de cellules. Utilisant la limite la nécrose est due problématique au fait que des cellules mortes sont tellement sévèrement dégradées aux étapes finales qu'elles ne peuvent pas être morphologiquement déterminées si elles sont mortes par l'intermédiaire de l'apoptosis ou de la nécrose. En outre, la nécrose se réfère seulement à une étape irréversible de la mort de cellules, quoique les cellules de mort progressent généralement d'un réversible à une étape irréversible.
Manjno et Joris (1995) ont utilisé un vieux terme « oncosis », qui se rapporte à la mort de cellules accompagnée du gonflement de cellules. Ils ont proposé de substituer l'oncosis à la nécrose en cellules mourant par l'intermédiaire d'un processus impliquant le gonflement cellulaire, comme contrasté à l'apoptosis qui comporte le rétrécissement cellulaire. Ils ont alors proposé alors que les étapes finales de l'apoptosis ou de l'oncosis se nomment nécrose.

Le commutateur : Apoptosis ou Oncosis (nécrose) ?
Après ischémie myocardique prolongée, un épuisement critique des forces mène à la perte de homeostatsis ionique, avec le gonflement de cellules, la rupture et la mort nécrotique.
Car la mort programmée de cellules (PCD) ou l'apoptosis est énergie-dépendant, le commutateur dans la décision entre l'oncosis et l'apoptosis dépend des concentrations en triphosphate d'adénosine (24). Résultats graves d'ischémie dans la réduction significative et l'épuisement final des nucléotides d'adénine accompagnés des dommages cellulaires. La perte de triphosphate d'adénosine de 70% comme d'habitude le présent dans l'infarctus du myocarde est incompatible avec l'apoptosis et entraîne l'oncosis (nécrose) 24.
Dans plusieurs modèles d'ischémie et de ré-perfusion myocardiques, la nécrose et l'apoptosis peuvent coexister, bien qu'il soit encore peu clair exactement quels facteurs déterminent le destin final d'un cardiomyocyte. On lui a proposé que les segments myocardiques exposés aux domaines les plus graves de l'ischémie et de la ré-perfusion subissent la nécrose, tandis que les cellules sur la périphérie subissent l'apoptosis (Gottlieb et autres, 1994 ; Fliss et Gattinger, 1996).
C'est compatible à la notion que les cellules ont exposée aux stimulus graves subissent la nécrose, tandis que les cellules exposées à moins d'hypoxie deviennent apoptotic et soutiennent la reprise partielle.

Apoptosis : Mitochondries et Cardiomyocytes
Plus récemment, des mitochondries ont été affichées pour être impliquées de l'apoptosis et des mitochondries ont été impliquées dans la génération des espèces réactives de l'oxygène (ROS) pendant l'ischémie et l'apoptosis. Étant donné que les cardiomyocytes contiennent la densité de volume le plus élevé de toutes les cellules mammifères, (25% en cellules humaines et 37% chez les souris) ces différences quantitatives influencent de manière significative le rôle que les mitochondries jouent en mort de cellules de cm (Elsasser et autres, 2000). D'ailleurs, la production de triphosphate d'adénosine est nécessaire pour remplir de combustible PCD et apoptosis, et le coeur battant a des besoins en énergie que d'autres organes. Ainsi la sensibilité de l'apoptosis en cm peut être plus haute en cm que d'autres cellules dues à ces cellules ayant le volume mitochondrique le plus élevé (Jugdutt et autres, 2005). Comme mentionné, cardiomyocytes affichés la fragmentation d'ADN dès 12 heures, tandis que les fibroblastes de non-myocyte n'ont pas affiché à fragmentation de l'ADN même jusqu'à 72 heures avec FLB la stimulation. (Tanaka et autres, 1994). En outre, comme expliqué dans une étude in vivo, les cellules cardiaques ont une sensibilité sensiblement inférieure à la stimulation apoptotic que des cellules de foie des coeurs adultes de rat, bien que la cadence de l'habilitation des cardiomyocytes ait été semblable à celle des hepatocytes apoptotic. (Hayakawa et autres, 2003).

Signaux et médiateurs d'Apoptosis dans l'ischémie
Il y a peu d'informations sur les stimulus et les médiateurs de l'apoptosis dans la situation de l'ischémie de cardiomyocyte, et même moins d'information concernant les médiateurs de signalisation de l'oncosis en ischémie de cm. Nous décrirons les meilleurs gènes caractérisés et les voies plus significatives en ce qui concerne la mort de cellules de cm ici.

Voie mitochondrique de la mort de cellules de Cardiomyocyte dans l'ischémie
Dans l'hypoxie aiguë (ischémie), plus de 100 gènes sont alternativement réglés au niveau transcriptional, lancés ou inactivés en cellules néonatales de cm utilisant un microarray d'ADN (Graham et autres, 2004).
Ayez tout récemment les papiers affichés un aperçu des voies spécifiques de la mort de cellules de cardiomyocyte mitochondrique. On lui a précédemment affiché que les caspases, une famille des protéases, et leur lancement étaient essentiels pour l'exécution de l'apoptosis, particulièrement caspase-3 (Nicholson et autres, 1995). L'analyse d'Immunohistochemical d'ischémique/reperfused le ventricule gauche a affiché que les niveaux caspase-3 ont été sensiblement élevés et localisé dans l'ischémique/reperfused la région, et ce caspase-3 Co-a localisé aux myocytes positifs de TUNEL dans un modèle in vivo de rat (noir et autres, 1998).
Caspase-9 plus tard a été expliqué pour résider dans les mitochondries des cardiomyocytes et des cellules neuronales, toutefois seulement l'ischémie neuronale de cellules dans un modèle animal a été examinée. Caspase-9 a été affiché pour être libéré des mitochondries neuronales pendant l'ischémie (Krajewski et autres, 1999)
ZVAD-fmk, un inhibiteur général de caspase, s'est avéré pertinent en réduisant les dommages myocardiques de ré-perfusion, qui pourraient au moins être partiellement attribués à l'atténuation de l'apoptosis de cardiomyocyte (Yaoita et autres, 1998). D'une part, Okamura a et autres examiné l'effet des inhibiteurs de caspase sur la fragmentation d'ADN de taille et de cm d'infarctus myocardique aux coeurs de rat d'ischémie-reperfused. Les inhibiteurs de Caspase pouvaient empêcher la fragmentation d'ADN de myocyte et le lancement de caspase, toutefois il n'y avait aucune réduction significative de la taille d'infarctus aux coeurs de rat d'ischémie-reperfused (Okamura et autres, 2000).
Une fois soumises aux dommages myocardiques d'ischémie/ré-perfusion, les souris caspase-3 transgéniques de au-dessus-expression ont affiché que la taille accrue d'infarctus et une susceptibilité prononcée mouraient. On a ainsi conclu des niveaux de l'expression Caspase-3 pour effectuer la taille d'infarctus myocardique après des dommages d'ischémie/ré-perfusion, depuis la taille d'infarctus accrue par over-expression cardiomyocyte-spécifique (Condorelli et autres, 2001). Cependant, Calpain et inhibiteurs caspase-3 réduisent la taille d'infarctus et l'apoptosis poteau-ischémique au coeur de rat sans modifier la reprise contractile (Perrin et autres, 2003). Il y a plusieurs papiers qui sont contradictoires dans cette zone, et ainsi le rôle des caspases en mort de cellules de cm et thérapeutique demeure controversé.
La famille de stat des facteurs de transcription a été affichée pour lancer des caspases. L'ischémie/ré-perfusion a été affichée pour induire le lancement STAT-1 et le caspase-1 traitant dans les myocytes ventriculaires au coeur intact vivo ex. Les cellules de STAT-1-transfected étaient plus susceptibles de la mort ischémie-induite de cellules que contrôlent les cellules transfected. Un mécanisme possible a été affiché où stat le 1er mai lancent l'instigateur du pro-apoptotic gène caspase-1 dans les cardiomyocytes pendant l'ischémie. Les vecteurs STAT-1 antisens ont réduit l'ischémie et overexpressed la mort de cellules de STAT-1-induced en cellules cardiaques.
Ces résultats suggèrent que STAT-1 joue un rôle critique dans le règlement de l'ischémie/de apoptosis ré-perfusion-induit en cellules cardiaques, agissant au moins en partie par l'intermédiaire d'une voie caspase-1 lancement-dépendante (Stephanou et autres, 2000)
Les analyses fluorométriques de l'activité de caspase ont expliqué le lancement rapide de caspase-2 dans des cardiomyocytes de poussin dans la première heure de la ré-perfusion, tandis que seule l'ischémie a expliqué n'importe quelle augmentation d'activité de caspase. Un inhibiteur caspase-2 spécifique protégé contre la mort de cellules d'I/R-induced, tandis que d'autres inhibiteurs de caspase pour faire ainsi. Les données ont déterminé que version initiée du cytochrome c du 2 mai de caspase- actif après ré-perfusion et qu'il est critique pour l'apoptosis d'I/R-induced dans ce modèle (Qin et autres, 2004)
Aux coeurs poteau-ischémiques de souris, l'over-expression de procaspase-1 a été associé à l'apoptosis cardiaque accru de myocyte dans les régions de peri- et de non-infarctus. En outre, les infarctus du myocarde étaient 50% plus grands dans la zone. Les études de culture de tissu ont indiqué que procaspase-1 le traitement/lancement est stimulé par l'hypoxie, et que les actes caspase-1 dans la synergie avec l'hypoxie pour stimuler caspase-3 ont négocié l'apoptosis sans lancer des caspases ascendants (Syed et autres, 2005).

BNIP3 est une sous-classe originale des protéines mitochondriques mort-induisantes avec l'homologie à la famille de gènes Bcl-2. De diverses méthodes ont été utilisées comprenant l'hypoxie in vivo et les expériences primaires ex d'hypoxie de cellules de vivo cm. Les données fournissent la première évidence pour la participation de BNIP3 comme facteur induisible qui provoque des défauts et la mort mitochondriques de cellules des myocytes ventriculaires pendant l'hypoxie (Regula et autres, 2002).
Un facteur important dans le déclenchement de la nécrose ou de l'apoptosis est l'ouverture d'un pore non spécifique dans la membrane intérieure des mitochondries, le MPTP. Les données actuelles supportent le fait qui soulignent des stimulus induisent le pore pour s'ouvrir, déchargeant de pro-apoptotic facteurs dans le cytosol (McFalls et autres, 2003). Les conditions et les expériences hypoxiques neutres de fractionnement de cellules ont indiqué que la protéine BNIP3 est lâchement liée aux mitochondries, toutefois elle transfère dans la membrane dans des conditions acidotic. La translocation de BNIP3 a coïncidé avec l'ouverture du pore mitochondrique de perméabilité (MPTP). Paradoxalement, l'ouverture mitochondrique de pore n'a pas favorisé le lancement de caspase, et les inhibiteurs de caspase de large-intervalle n'ont pas bloqué cette voie de la mort de cellules. Cependant, la voie a été bloquée par les oligonucléotides BNIP3 antisens et les inhibiteurs de MPTP (Graham et autres, 2004).

Bax, une autre protéine mitochondrique de voie d'apoptosis, a été affiché pour être impliqué dans la mort myocardique de cellules. La microscopie électronique a indiqué des dommages réduits aux mitochondries et à la structure nucléaire de chromatine chez les souris Bax-déficientes. Les coups de grâce de coeur de Bax ont eu la tolérance supérieure aux dommages d'I/R et ce gène peut être ainsi une cible potentielle pour l'intervention thérapeutique dans les patients présentant l'ischémie myocardique (Hochhauser et autres, 2003).
Capano et autres (2005) a visualisé la translocation GFP-étiquetée de Bax du cytosol aux mitochondries, débutant à moins de la minute 20 d'ischémie simulée et progressant pendant plusieurs heures dans les cardiomyocytes ischémiques. Utilisant des inhibiteurs, on lui a affiché que la protéine kinase Ampère-lancée et les p38 MAPK sont importants pour la translocation de Bax.
Hou et autres (2005) a également expliqué des résultats similaires.
Bcl-2 mitochondrique, une anti-apoptotic protéine, est connu pour protéger des cellules contre l'apoptosis. L'over-expression Bcl-2 aux coeurs transgéniques de souris a été examiné. Les tailles d'infarctus, exprimées en pourcentages de la zone en danger, étaient sensiblement plus petites chez les souris transgéniques que dans l'Over-expression non-transgénique de souris de Bcl-2 utilisant les souris transgéniques a rendu les cellules de cm plus résistantes à l'apoptosis et aux dommages d'I/R dans les cardiomyocytes (Chen et autres, 2001)
La microscopie comparative des flavoproteins mitochondriques, du potentiel de membrane, et des sondes calcium-sensibles a expliqué la homogénéité et la Co-localisation claire dans les cardiomyocytes d'isolement et permeabilized les fibres myocardiques. Après ischémie/ré-perfusion cependant, l'hétérogénéité significative de tous ces paramètres a été détectée. (Kuznetsov et autres, 2004).

Voie de domaine de la mort de la mort de cellules de Cardiomyocyte dans l'ischémie
L'alpha de TNF est connu pour être produit par les cellules cardiaques elles-mêmes (Kapadia et autres, 1995 ; Giroir et autres, 1994).
Étant donné que le TNF-alpha peut déclencher l'apoptosis dans beaucoup de types de cellules, on l'a pensé que l'alpha endogène de TNF peut contribuer à l'apoptosis en cellules cardiaques.
l'apoptosis induit paralpha dans des cardiomyocytes de rat in vitro a été mesuré par l'électrophorèse unicellulaire de microgel des noyaux (« comètes cardiaques » analyse - ou de comète) aussi bien que par des critères morphologiques et biochimiques. On lui a également affiché que le TNF-alpha a stimulé la production du deuxième messager endogène, sphingosine, suggérant la participation de sphingolipid dans le TNF-alpha - apoptosis négocié de cardiomyocyte. des niveaux de TNF-alpha ont été affichés pour être augmentés dans des désordres myocardiques ischémiques, et peuvent contribuer ainsi à la mort cardiaque TNFalpha-induite de cellules (Krown et autres, 1996)
Il était plus tard prouvé qu'in vivo transférez de la fonction cardiaque améliorée par gène soluble du récepteur 1 de TNF-alpha et avez réduit la taille d'infarctus après infarctus du myocarde chez les rats
(Sugano et autres, 2004).

Oncosis de Cardiomyocytes dans l'ischémie
Peu est connu au sujet de l'apoptosis de cellules de cm dans l'ischémie, et même moins est connu au sujet de l'oncosis ou de la nécrose programmée dans l'ischémie. On l'a pensé que les caspases sont essentiels pour l'apoptosis ou le PCD, toutefois la mort caspase-indépendante de cellules a été également observée dans beaucoup de systèmes tels que l'inhibition de caspase. Dans certains cas, la mort nécrotique caspase-indépendante a pu être empêchée avec le traitement ou l'inhibition antioxydant de la protéine kinase, DÉCHIRURE. Ces résultats ont mené à l'hypothèse de la nécrose « programmée » - où la nécrose est une voie de signalisation qui peut être bloquée en empêchant certains facteurs.
Intéressant, l'apoptosis semble empêcher les voies oncotiques en fendant des facteurs clé exigés pour la nécrose programmée telle que la DÉCHIRURE et le PARP (Edinger et autres, 2004). Cependant peu a été compris au sujet de ces processus jusque très à récemment, et la majeure partie de ce travail a été en dehors de de la zone cardiaque. Plus récemment, utilisant des inhibiteurs de PARP plusieurs groupes ont expliqué l'inhibition tout à fait significative de la mort de cellules de cm (Alexy et autres, 2004).
Un inhibiteur du roman PARP, L-2286 a été géré pendant l'ischémie-ré-perfusion dedans dans l'infarctus du myocarde induit par isoprotérénol. Ensuite, le métabolisme énergétique cardiaque, les dommages oxydants, et l'état de phosphorylation de cascades d'Akt et de MAPK ont été surveillés. L-2286 a exercé l'effet protecteur significatif contre des dommages myocardiques ischémie-ré-perfusion-induits dans le modèle ischémique (Palfi et autres, 2005)

La mort de cellules d'Autophagic Cardiomyocyte dans l'ischémie
On l'a pensé que l'apoptosis était un synonyme pour la mort programmée de cellules, toutefois un nombre croissant d'études expliquent l'existence des formes caspase-indépendantes de PCD (Lockshin et Zakeri, 2002). Autophagy était vraisemblablement un procédé physiologique pour éliminer les composants sous-cellulaires inutiles, toutefois récemment autophagy comme forme de la mort de cellules attire plus d'attention. Cardiomyocytes sont vraisemblablement plus sensible à autophagy que la plupart de cellule tape (Sybers et autres, 1976 ; Larsen et Sulzer, 2002). La dégénération vacuolaire est la caractéristique des autophagy, avec des cellules montrant de grandes vacuoles. Bien qu'autophagy s'est avéré bien plus répandu que l'apoptosis dans quelques modèles d'arrêt du coeur, là a été pénurie des études sur autophagy et l'ischémie (Takemura et autres, 2004 ; Knaapen et autres, 2001).
On a trouvé quelques papiers qui ont jeté une certaine lumière sur le cm autophagy. Dans une étude, des coeurs foetaux de souris ont été mis à jour pendant jusqu'à quatre heures dans des medias glucose-libres dans une atmosphère du CO2 de 95% N/5% suivi de réapprovisionnement de l'O2 et du glucose. Pendant vingt-quatre heures plus tard, beaucoup de cellules ont récupéré sans dommages résiduels. Beaucoup d'autres ont cependant indiqué les vacuoles autophagic s'étendant de ceux dans lesquelles des organelles ont été aisément identifiées, à ceux caractéristiques des corps résiduels. On a affirmé qu'autophagy n'a pas été souligné comme mécanisme important dans l'ischémie passagère dans les myocytes adultes, mais elle peut jouer un rôle dans la réparation des dommages sous-léthaux (Sybers et autres, 1976).
Une autre étude a utilisé des coeurs de lapin inondés dans des conditions hypoxiques. Les cellules de cm ont subi les dommages sous-cellulaires progressifs, qui deviennent irréversibles par une heure. Une heure d'hypoxie a rapporté les myocytes irréversiblement blessés. Lors de la réoxygénation, certaines de ces cellules ont affiché les modifications typiques de la nécrose, mais d'autres ont apparemment subi un processus de réparation abortif impliquant la formation de grands, probablement non fonctionnels lysosomes. Les données ont suggéré pendant lesquelles autophagy lysosomal peut être important dans la réparation cardiaque de cellules lancée et après l'hypoxie. (Decker et autres, 1980)
Plus récemment, une approche proteomic à l'ischémie chronique a été adoptée. des protéines Autophagy-connexes se sont avérées vers le haut-pour être réglées en réponse à l'ischémie. Les changements de l'expression de protéine n'étaient pas évidents après un épisode, et ont seulement commencé à apparaître après deux ou trois épisodes. L'expression était la plus marquée après six épisodes d'ischémie, quand la fin de support a expliqué les vacuoles autophagic dans les myocytes chroniquement ischémiques. Réciproquement, l'apoptosis, qui était le plus marqué après trois épisodes, a diminué de façon saisissante après six épisodes, si autophagy avait augmenté. On l'a conclu qu'autophagy déclenché par ischémie pourrait être un mécanisme homéostatique, par lequel l'apoptosis est empêché et les effets délétères de l'ischémie chronique sont limités (Yan et autres, 2005).

Discussion
Le destin final d'une cellule cardiaque, s'il vit ou des matrices, semble être un équilibre sensible des facteurs favorisant la mort de cellules et de ces facteurs favorisant la survie de cellules. Il y a eu une explosion récente d'information concernant l'analyse de ces facteurs, et nous pouvions évoquer des voies choisies dues aux restrictions dans l'espace.
Bien qu'une explosion des données ait émergé de la zone croissante de la mort de cellules de cardiomyocyte dans l'ischémie, beaucoup de questions sont laissées sans réponse. Les résultats concernant le rôle de l'apoptosis dans l'occlusion coronaire aiguë sont divergents. Même les cadences de la mort d'apoptosis et de cellules varient considérablement de l'étude à l'étude. Les différences dans des données expérimentales pourraient être le résultat de l'utilisation de différents modèles (constriction d'occlusion v), longueurs de temps d'ischémie et de ré-perfusion, espèces, inhibiteurs, modèles transgéniques, et les méthodes employées dans la détection de la mort de cellules (quelques idées prises d'Elsasser et autres, 2000).
Apoptosis est caractérisé par une longue cascade d'événements qui fabrique finalement le produit final de fragmentation d'ADN qui est utilisé souvent pour la mort de analyse d'apoptosis ou de cellules. La plupart des papiers cités ont l'évidence indirecte de l'apoptosis pendant qu'elles sont basées sur la détection de la fragmentation d'ADN et/ou des soi-disant facteurs apoptosis-connexes. Peu ont examiné l'évidence pour l'ultrastructure apoptotic, qui est l'étalon or pour le diagnostic de l'apoptosis (Takemura et autres, 2004). TUNEL est problématique pour plusieurs raisons comprenant posséder le positif faux élevé et la cadence négative, et hypersensibilité. TUNEL peut également ne pas distinguer l'apoptosis et la nécrose, et manque de l'étalonnage des comptes apoptotic (Jugdutt et autres, 2005).
Également les échelles d'ADN peuvent ne pas être spécifiques pour l'apoptosis de cardiomyocyte in vivo puisque les cellules de non-myocyte qui dépassent considérablement des cellules de cm en nombre, peuvent souiller des échantillons de tissu (Takemura et autres, 2004).
Des tentatives ont été faites de caractériser l'ultrastructure de cellules de cm dans différents modes de la morphologie de fin de support de la mort de cellules cependant peuvent varier selon les conditions et l'évaluation de l'ultrastructure de membrane. Un autre problème de composition est le fait que toute la microscopie est limitée par le fait que l'aspect apoptotic de cellules dure seulement pendant quelques minutes et des corps apoptotic ne peuvent être vus que durant quelques heures seulement avant qu'ils phagocytozed (Jugdutt et autres, 2005).

Par conséquent en résumé, des méthodes plus faciles d'identification de la mort de cellules en cellules de cm doivent être développées. En outre, une méthode plus facile et rapide de quantification des différents modes de cellules doit être développée. En outre, une méthode de haut-débit améliorerait considérablement la cadence des données venant de cette zone.

D'autres futures directions incluent définir plus loin les différences et les similitudes dans des voies de la mort de cellules entre les cardiomyocytes et d'autres types plus étudiés de cellules.
Une autre direction à suivre est le rôle des radicaux libres et quel rôle relatif elles jouent en cellules de cm contre d'autres types de cellules.

D'autres questions plus fondamentales demeurent sans réponse :

À quel point l'apoptosis de cardiomyocyte a-t-il induit par ischémie est-il réversible ? (Elsasser et autres, 2000). Car ceci joue dans l'utilité des interventions thérapeutiques, ce serait une question importante d'un point de vue de thérapie de développement de drogue.

Est-ce qu'autre question, autophagy un joueur important en cm est est la mort de cellules ? En ce moment cette question ne peut pas être répondue. À notre connaissance aucune étude n'a affiché le pourcentage de la mort de cellules basé sur la morphologie (avec la quantification) en ce qui concerne le temps après des dommages d'ischémie et/ou de ré-perfusion - c.-à-d. quel pourcentage des cellules subissent la mort autophagic de cellules, apoptosis, l'oncosis, nécrose à chaque période ?
Est-ce qu'en outre autophagy en cellules de cm distinctes d'autres types de cellules, et les voies moléculaires les mêmes ou distinct est est donc d'autres types de cellules ?
Bien que des mécanismes aient été postulés, petit est connu quant à pourquoi les cellules subissent l'apoptosis contre l'oncosis. Car il semble y avoir nécrose ou d'oncosis programmée, une évidence plus expérimentale est le besoin de tracer les voies impliquées et de différencier également ceci de la mort programmée de cellules ou d'apoptosis/autophagy.
En outre, car cette forme de la mort de cellules a été seulement observée en conditions où l'apoptosis est empêché chimiquement ou génétiquement, plus de travail doit être effectué dans cette zone (Edinger et autres, 2004).

Est-ce que pendant l'ischémie, comment des cellules de PCD cm est-elle sont retirées à partir du disque intercalé des myocytes voisins et que la tranche de temps de ce processus ? (Elsasser et autres, 2000). On de papier peut donner des indices à ce processus pendant que la phagocytose des cellules apoptotic et des corps apoptotic se produisait avec l'engulfment par les myocytes voisins ou les macrophages, mais principalement à ce dernier (Jason TN, 1998).

Cardiomyocytes en tant que mentionné sécrètent le TNF-alpha, qui peut également être impliqué dans leur mort de cellules. Car des niveaux de TNF-alpha ont été affichés pour être augmentés dans des désordres myocardiques ischémiques, ceci peut augmenter la cadence de l'apoptosis et/ou la nécrose en cellules éprouvant déjà des formes d'effort cellulaire telles que l'ischémie (Krown et autres, 1996).

Les mitochondries jouent un rôle important dans la cascade apoptotic, et dans le contexte des cardiomyocytes, qui ont la fraction de volume le plus élevé des mitochondries de toutes les cellules (25% dans l'humain, et 39% chez les souris), les mitochondries peuvent jouer un rôle encore plus grand en mort de cellules de cm (Elsasser et autres, 2000). Ceci a été affiché dans plusieurs exemples dans l'évidence expérimentale où les cellules de cm sous l'hypoxie meurent beaucoup plus tôt et éprouvent une cadence plus élevée de la mort de cellules que d'autres types de cellules.

Cardiomyocytes, en vertu de leur nature, exigent beaucoup d'énergie qui est assurée par leur énorme capacité mitochondrique, le plus haut de toute la cellule tape. Pendant que le triphosphate d'adénosine est nécessaire pour les deux formes de la mort de cellules, de l'apoptosis et de l'oncosis programmés, cette condition élevée de triphosphate d'adénosine peut faire être plus sujets ou avoir des cardiomyocytes une sensibilité intensifiée pour la nécrose au cours des périodes d'effort ou d'ischémie/d'hypoxie. Des expériences devraient être entreprises pour examiner si les cellules de cm ont un plus grand besoin de triphosphate d'adénosine pendant l'ischémie que d'autres types de cellules, et ajout des sources d'énergie de triphosphate d'adénosine à la nécrose de blocs de cellules de cm. À notre connaissance ceci n'a pas été examiné.
En outre, à notre connaissance, expérience n'a pas affiché les forces critiques de triphosphate d'adénosine pendant l'ischémie de cm ce qui est le seuil pour la mort nécrotique de cellules. Un examen du niveau minimum du triphosphate d'adénosine que cela mène à la nécrose serait important pour examiner l'hypothèse de triphosphate d'adénosine de la nécrose pendant l'ischémie.

Comme mentionné, la génération du ROS pendant la ré-perfusion (rétablissement de l'oxygène et de flux de sang après MI) est bien plus nocive que l'ischémie. C'est dû à la réaction de l'oxygène avec l'ubisemiquinone mitochondrique qui a été réduit pendant l'ischémie pour produire des montants élevés de superoxydes (McFalls et autres, 2003). En raison de leur présence mitochondrique accrue, cellules de cm peut éprouver un superoxyde plus supérieur, un radical libre, et des chargements de ROS que d'autres types de cellules dans les conditions semblables pendant qu'ils peuvent avoir des niveaux plus élevés des ubisemiquinones par cellule. Ceci n'a pas été étudié à notre connaissance, et devrait être examiné utilisant de divers types de cellules en mesurant des cadences libres de formation de radicaux (ou des niveaux de /Fe d'ubisemiquinone) sous l'hypoxie/ischémie.

En conclusion, cette présence mitochondrique accrue peut être en fait la chute finale des cardiomyocytes, la raison même pour laquelle les cardiomyocytes sont si sensible à l'hypoxie/à la mort induite par ischémie de cellules, comme équilibre de la vie contre la mort peut être en fait déjà décalée en faveur des pro-apoptotic facteurs, ou de la mort. Elle reste à voir si la thérapeutique peut en fait pouvoir renverser les voies cellulaires de la mort qui ont pu avoir été déjà lancées, et essaye ainsi de décaler l'équilibre en faveur de la survie cardiaque de cellules.