Cardiomyocyte Apoptosis

Introduzione
La malattia cardiovascolare è la causa della morte principale in pæsi in via di sviluppo (WHO segnala, 2002) e la grandezza di un infarto miocardico acuto (MI) o più specificamente il numero dei cardiomyocytes guasti, è un fattore vitale della funzione successiva del cuore. Il disegno razionale degli interventi terapeutici che proteggono il miocardio dalla morte delle cellule durante l'ischemia è stato una priorità di ricerca per oltre trenta anni. Dobbiamo capire i meccanismi che sono alla base della morte delle cellule del cardiomyocyte (cm), la relativa sincronizzazione, come pure gli strumenti di ricerca per la relativa quantificazione esatta e veloce per fare efficace questo (Takemura ed altri, 2004).
Cardiomyocytes sembra essere più sensibile ad ipossia e ad ischemia che altri tipi delle cellule (Takemura ed altri, 2004). Inoltre, il cm contiene l'più alto volume mitocondriale di tutta la cella digita (Elsasser ed altri, 2000. Egualmente il cm secerne l'TNF-alfa, di cui tutt'e due ha implicazioni serie per le celle di cm in ischemia e MI (Kapadia ed altri, 1995; Giroir ed altri, 1994).
L'ischemia del miocardio è una circostanza in cui la privazione dell'ossigeno al muscolo di cuore è accompagnata da rimozione inadeguata dei metaboliti a causa di flusso sanguigno o di aspersione riduttore. In opposizione, la privazione pura dell'ossigeno senza riduzione della distanza dei metaboliti è chiamata ipossia o anossia. L'ischemia e l'ipossia sono relative alla morte patologica delle cellule del cardiomyocyte (cm) perché questa diminuzione in ossigeno conduce ad un declino veloce nell'energia e nei livelli del trifosfato di adenosina che sono necessari per i requisiti dell'alta energia di queste celle. La glicolisi è aumentata di queste condizioni che conducono alla formazione di sottoprodotti nocivi quale il lattato. Anche se l'ischemia del miocardio prolungata ha effetti deleteri sulla funzione mitocondriale, la prova suggerisce che la generazione di ROS durante il reperfusion (istallazione nuova di ossigeno e di flusso sanguigno dopo il MI) sia la reazione diretta ancor più nociva di ossigeno con il ubisemiquinone mitocondriale riduttore per produrre le quantità elevate dei superoxides. È stato concluso che la privazione dell'ossigeno aumenta la predisposizione del cuore al ROS aumentando la quantità di ione ferroso catalitico nel raggruppamento a basso peso molecolare (McFalls ed altri, 2003).

Morte delle cellule di Cardiomyocyte
Sino a poco tempo fa, la morte del cardiomyocyte da ischemia è stata attribuita a necrosi, o “alla morte accidentale delle cellule„ (Jugdutt ed altri, 2005). Per quanto recentemente, la prova collettiva dagli studi sperimentali e clinici ha dimostrato che l'ischemia e/o il reperfusion seguenti di morte delle cellule del cardiomyocyte ora è conosciuta per coinvolgere il apoptosis, oncosis, autophagy, (e necrosi) nelle circostanze cardiache ischemiche. Queste circostanze sono pensate per condurre agli stadi avanzati a necrosi (Takemura ed altri, 2004; Yan ed altri, 2005). Questa variazione nel pensiero dimostra che la prevenzione di morte delle cellule di cm dovrebbe designare entrambe il apoptosis come bersaglio di cm, oncosis, autophagy e necrosi.

Apoptosis di Cardiomyocytes nell'ischemia
Le caratteristiche morfologiche del apoptosis sono che è veduto in celluli sparse in tessuto. Microscopicamente, le celle sono visualizzate per avere condensazione nucleare della cromatina, con la formazione di piccoli enti densi. Nessuna rottura della membrana delle cellule accade. La membrana delle cellule subisce il germogliamento come enti apoptotic, con l'avvenimento di restringimento delle cellule. I Lysosomes egualmente sono lasciati intatti all'interno della cella. Nessun risultato di fibrosi o di infiammazione, come celle “phagocytosed„ dalle celle vicine o a volte dai macrofagi.
I metodi morfologici di rilevazione apoptotic comprendono la microscopia chiara e la microscopia elettronica (EM) (Jugdutt ed altri, 2005; Edinger ed altri, 2004).
Apoptosis è indotto solitamente dagli stimoli fisiologici, ma può anche essere indotto patologico. Richiede l'energia sotto forma d'il trifosfato di adenosina e la sintesi della trascrizione del gene e della proteina è implicata. Gli ioni ed i liquidi non fanno afflusso attraverso le membrane poichè la dinamica dei trasportatori e della membrana dello ione è stabile. Come accennato, il apoptosis non interrompe le membrane e non ci è così perdita degli enzimi o delle proteine intracellulari (Jugdutt ed altri, 2005; Edinger ed altri, 2004).
Apoptosis egualmente è caratterizzato da frammentazione non-random del DNA, che ha usato biochimicamente per rilevare le celle subire il apoptosis (). Il DNA che ladering semplicemente gli usi ha estratto il DNA che è resolved sull'elettroforesi del gel dell'agarosi e successivamente è macchiato per esaminare il reticolo di frammentazione del DNA. Altri metodi di rilevazione di apoptosis comprendono TUNEL o l'estremità terminale del Nick della Biotina-dUTP della transferasi di deoxynucleotidyl che contrassegna, che è la tecnica istochimica più ampiamente usata per in situ il contrassegno e la localizzazione di DNA si rompe nei diversi nuclei sulle sezioni del tessuto. Il DNA è esposto da proteolisi e TdT (transferasi terminale di deoxynucleotide) comprende il dUTP biotinylated nei luoghi delle rotture del DNA. Il segnale della biotina allora è amplificato usando la avidina-perossidasi o la tintura fluorescente ed è visualizzato (Jugdutt ed altri, 2005; Edinger ed altri, 2004; Dispersyn ed altri, 2001).
Anche se il apoptosis in primo luogo è stato utilizzato come termine in 1972 (Kerr ed altri, 1972), il apoptosis nei cardiomyocytes non è stato segnalato fino al 1994 (Gottlieb ed altri, 1994). L'ischemia/reperfusion è stato indotto nei cuori del coniglio e il apoptosis è stato identificato usando la frammentazione del DNA, di TUNEL e la microscopia elettronica. L'ischemia/reperfusion da solo è stato indicato per avere apoptosis significativo di cm, mentre l'ischemia da solo non era. Soltanto l'ischemia accoppiata con reperfusion poteva indurre il apoptosis negli esperimenti.
Gli studi successivi hanno dimostrato quell'ischemia da solo, o persino l'ipossia può indurre il apoptosis di cm. Un esperimento in vitro ha dimostrato che l'ipossia ha indotto il apoptosis. I cardiomyocytes e i nonmyocytes neonatali del ratto sono stati coltivati in atmosfera del CO2 del N2-5% di 95% per produrre le circostanze hypoxic. La frammentazione del DNA nei multipli di numero intero della lunghezza internucleosomal del DNA è stata osservata nei cardiomyocytes fin da 12 ore, mentre interessante, i nonmyocytes non hanno mostrato a frammentazione di DNA neppure fino a 72 ore. (Tanaka ed altri, 1994).
L'ischemia persistente da solo anche dopo 2.5 ore, senza reperfusion era successivamente indicata per indurre il apoptosis significativo nelle zone di infarto acuto nei cuori del ratto.
È stato concluso che il apoptosis di cm è rilevato in entrambi permanentemente ischemici e miocardio reperfused, comunque l'inizio del apotosis è accelerato tramite reperfusion
Quindi, le guide di reperfusion impedicono ulteriore apoptosis, accelera il tasso di apoptosis in quelle celle irreversibilmente destinate per morire. (Gattinger e Fliss, 1996).
Contrariamente ai risultati sperimentali indicati, Fujiwara ed altri ha usato il metodo del immunogold TUNEL unito con il EM ha segnalato che nei cuori del coniglio, il apoptosis era assente dopo l'occlusione dell'arteria coronaria (Takemura ed altri, 1997). Ciò più successivamente è stata confermata da un altro studio sperimentale che suggerisce che il apoptosis non svolgesse un ruolo nell'infarto miocardico (Ohno ed altri, 1998). I risultati sperimentali danno così le conclusioni differenti, che possono essere dovuto le differenze nei modelli, nelle specie e nei metodi impiegati per la rilevazione del PCD.

Dati dagli infarti umani
La frammentazione del DNA è stata rilevata in esseri umani dai cuori sottoposti ad autopsia dopo il MI interno. Il DNA è stato estratto dalle zone macchiate H&E e l'elettroforesi del gel dell'agarosi è stata condotta. È stato dimostrato che nell'infarto umano acuto con coagulazione, miociti oncotici con le differenze fenotipiche tutti macchiatura positiva indicata per la frammentazione del DNA contrassegnando di conclusione della scalfittura del DNA (Itoh ed altri, 1995)
È stato indicato che il apoptosis di cm e la necrosi di cm stanno contribuendo indipendente le variabili del formato di infarto in ratti (Kajstura ed altri, 1996). La morte delle cellule di Apoptotic ha rappresentato 2.8 milione celle mentre necrosi che rappresenta soltanto 90.000 celle dopo 2 ore. La necrosi del miocita ha alzato al 1 giorno con 1.1 milione miociti.
OLIVETTI ed altri (1996) in primo luogo ha dimostrato quella negli infarti umani, 12% di tutti i miociti erano apoptotic nella zona del bordo e 1% erano apoptotic nelle zone (periferiche) a distanza. Apoptosis è stato misurato quantitativamente dall'analisi di TUNEL ed è stato confermato biochimicamente tramite l'estrazione del DNA e l'elettroforesi del gel dell'agarosi.
Usando i metodi laddering del DNA e di TUNEL, un altro gruppo ha mostrato i tassi di PCD di 1% nelle zone di frontiera e di circa 0.5% negli infarti. I valori di Apoptotic nelle regioni isolate erano 0.01%, simile ai comandi (Saraste ed altri, 1997).
Ancora un altro gruppo ha determinato il tasso di apoptosis per essere 1.8-3.3% nelle zone infracted del cuore umano, mentre il tasso di apoptosis era 0.1% nelle zone di controllo. Questo gruppo egualmente ha dimostrato l'indice analitico di contrassegno aumentato di PCNA confrontato ai comandi (Ottaviani ed altri 1999).
Apoptosis e la necrosi sono risultati presenti in 77 cuori umani dopo l'analisi con infarto interno e che il formato degli infarti umani può essere sottovalutato perché il apoptosis non è rappresentato nelle misure degli enzimi usate clinicamente, poichè le celle apoptotic effettuano la loro integrità cellulare (James, 1998).
Così la maggior parte degli studi ha dimostrato che il apoptosis nel centro della zona infracted è spesso trascurabile. Apoptosis nelle zone del bordo dell'unità periferica ed in miocardio a distanza può svolgere i ruoli vitali nel ritocco ventricolare e nella progressione finale ad infarto (Elsasser ed altri, 2000). Ancora, è queste celle periferiche di cm che possono essere candidati affinchè gli interventi terapeutici impedicano la loro morte.

Necrosi di Cardiomyocytes nell'ischemia
La necrosi è un termine generale usato per descrivere un altro modo di morte delle cellule. Usando la necrosi di termine è problematico dovuto il fatto che le celle guasti sono degradate così severamente agli stadi finali che non possono essere determinate morfologicamente se sono morto via il apoptosis o la necrosi. Inoltre, la necrosi si riferisce soltanto ad una fase irreversibile della morte delle cellule, anche se le celle di morte progredicono generalmente da un reversible ad una fase irreversibile.
Manjno e Joris (1995) hanno usato un vecchio termine “oncosis„, che si riferisce alla morte delle cellule accompagnata dal gonfiamento delle cellule. Hanno proposto di sostituire il oncosis per necrosi in celle che muoiono via un processo che coinvolge il gonfiamento cellulare, come contrapposto al apoptosis che coinvolge il restringimento cellulare. Allora hanno proposto allora che gli stadi finali del apoptosis o del oncosis be fossero chiamati necrosi.

L'interruttore: Apoptosis o Oncosis (necrosi)?
Dopo ischemia del miocardio prolungata, uno svuotamento critico dei livelli di energia conduce alla perdita di homeostatsis ionico, con il gonfiamento delle cellule, la rottura e la morte necrotica.
Poichè la morte programmata delle cellule (PCD) o il apoptosis è energia-dipendente, l'interruttore nella decisione fra il oncosis e il apoptosis dipende dalle concentrazioni nel trifosfato di adenosina (24). Risultati severi di ischemia nella riduzione significativa e nello svuotamento finale dei nucleotidi dell'adenina accompagnati dalla ferita cellulare. Una perdita del trifosfato di adenosina di 70% come di consueto il presente nell'infarto miocardico è incompatibile con il apoptosis e causa il oncosis (necrosi) 24.
In parecchi modelli di ischemia e di reperfusion del miocardio, la necrosi e il apoptosis possono coesistere, benchè sia esattamente ancora poco chiaro che fattori determinano l'ultimo destino di un cardiomyocyte. È stato proposto che i segmenti del miocardio esposti alle zone più severe di ischemia e di reperfusion subissero la necrosi, mentre le celle sulla periferia subiscono il apoptosis (Gottlieb ed altri, 1994; Fliss e Gattinger, 1996).
Ciò è costante con la nozione che le celle hanno esposto agli stimoli severi subiscono la necrosi, mentre le celle esposte a meno ipossia diventano apoptotic e sostengono il ripristino parziale.

Apoptosis: Mitocondri e Cardiomyocytes
Più recentemente, i mitocondri sono stati indicati per essere coinvolti con il apoptosis ed i mitocondri sono stati implicati nella generazione di specie reattiva dell'ossigeno (ROS) durante ischemia e il apoptosis. Dato che i cardiomyocytes contengono la densità di più alto volume di tutte le cellule di mammiferi, (25% in celle umane e 37% in mouse) queste differenze quantitative influenzano significativamente il ruolo che i mitocondri svolgono nella morte delle cellule di cm (Elsasser ed altri, 2000). Inoltre, la produzione del trifosfato di adenosina è necessaria rifornire PCD e il apoptosis di combustibile ed il cuore battente ha fabbisogno energetico che altri organi. Così la sensibilità del apoptosis in cm può essere più alta in cm che altre celle dovuto queste celle che hanno l'più alto volume mitocondriale (Jugdutt ed altri, 2005). Come accennato, cardiomyocytes indicati frammentazione del DNA fin da 12 ore, mentre i fibroblasti del non-miocita non hanno mostrato a frammentazione di DNA neppure fino a 72 ore con Fas stimolo. (Tanaka ed altri, 1994). Inoltre, come dimostrato in uno studio in vivo, le celle cardiache hanno una sensibilità significativamente più bassa a stimolo apoptotic che le celle di fegato dei cuori adulti del ratto, anche se il tasso di distanza dei cardiomyocytes era simile a quello dei hepatocytes apoptotic. (Hayakawa ed altri, 2003).

Segnali e mediatori di Apoptosis nell'ischemia
Ci sono poche informazioni sugli stimoli e sui mediatori del apoptosis nella situazione di ischemia del cardiomyocyte ed ancor meno informazioni pertinente ai mediatori di segnalazione del oncosis nell'ischemia di cm. Descriveremo i migliori geni caratterizzati e le vie più significative riguardo alla morte delle cellule di cm qui.

Via mitocondriale della morte delle cellule di Cardiomyocyte nell'ischemia
Nell'ipossia acuta (ischemia), oltre 100 geni sono regolati alternativamente al livello transcriptional, sono attivati o inattivati in celle neonatali di cm usando un microarray del DNA (Graham ed altri, 2004).
Soltanto recentemente indichi le carte un'occhiata delle vie specifiche di morte delle cellule del cardiomyocyte mitocondriale. Precedentemente è stato indicato che i caspases, una famiglia delle proteasi e la loro attivazione erano vitali per l'esecuzione del apoptosis, particolarmente caspase-3 (Nicholson ed altri, 1995). L'analisi di Immunohistochemical di ischemico/reperfused il ventricolo di sinistra ha mostrato che livelli caspase-3 sono stati elevati sostanzialmente e localizzato nell'ischemico/reperfused la regione e quel caspase-3 co-ha localizzato ai miociti positivi di TUNEL in un modello in vivo del ratto (il nero ed altri, 1998).
Caspase-9 più successivamente è stato dimostrato per risedere nei mitocondri dei cardiomyocytes e delle celle di un neurone, comunque soltanto l'ischemia di un neurone delle cellule in un modello animale è stata esaminata. Caspase-9 è stato indicato per essere rilasciato dai mitocondri di un neurone durante l'ischemia (Krajewski ed altri, 1999)
ZVAD-fmk, un inibitore generale di caspase, è stato indicato per essere efficace nella riduzione della ferita del miocardio di reperfusion, che potrebbe parzialmente essere attribuita almeno all'attenuazione del apoptosis del cardiomyocyte (Yaoita ed altri, 1998). Da un lato, Okamura ed altri ha esaminato l'effetto degli inibitori di caspase su frammentazione del DNA di formato e di cm di infarto del miocardio nei cuori del ratto di ischemia-reperfused. Gli inibitori di Caspase potevano inibire la frammentazione del DNA del miocita e l'attivazione di caspase, comunque non ci era riduzione significativa del formato di infarto dei cuori del ratto di ischemia-reperfused (Okamura ed altri, 2000).
Una volta sottoposti alla ferita del miocardio reperfusion/di ischemia, i mouse transgenici d'espressione caspase-3 hanno mostrato il formato aumentato di infarto e una predisposizione pronunciata per morire. I livelli di espressione Caspase-3 sono stati conclusi così per urtare il formato di infarto del miocardio dopo la ferita reperfusion/di ischemia, dal formato di infarto aumentato sovraespressione di cardiomyocyte-specific (Condorelli ed altri, 2001). Tuttavia, Calpain e gli inibitori caspase-3 riducono il formato di infarto e il apoptosis alberino-ischemico nel cuore del ratto senza modificare il ripristino contrattile (Perrin ed altri, 2003). Ci sono parecchie carte che sono contradittorie in questa zona e così il ruolo dei caspases in morte delle cellule di cm e terapeutica rimane discutibile.
La famiglia di Stat dei fattori della trascrizione è stata indicata per attivare i caspases. L'ischemia/reperfusion è stato indicato per indurre l'attivazione STAT-1 e caspase-1 che elaborano nei miociti ventricolari nel cuore intatto ex vivo. Le celle di STAT-1-transfected erano più suscettibili della morte ischemia-indotta delle cellule delle celle transfected. Un meccanismo possibile è stato indicato dove lo STAT- il 1° maggio attiva il promotore di pro-apoptotic gene caspase-1 nei cardiomyocytes durante l'ischemia. I vettori antisenso STAT-1 hanno ridotto sia l'ischemia che overexpressed la morte delle cellule di STAT-1-induced in celle cardiache.
Questi risultati indicano che STAT-1 svolge un ruolo critico nella regolazione di ischemia/apoptosis reperfusion-indotto in celle cardiache, agente almeno in parte via caspase-1 una via attivazione-dipendente (Stephanou ed altri, 2000)
Le analisi fluorometriche di attività di caspase hanno dimostrato l'attivazione veloce di caspase-2 nei cardiomyocytes del pulcino nella prima ora di reperfusion, mentre l'ischemia da solo ha dimostrato tutto l'aumento nell'attività di caspase. Un inibitore specifico caspase-2 protettivo dalla morte delle cellule di I/R-induced, mentre altri inibitori di caspase non riusciti per agire in tal modo. I dati hanno determinato che versione iniziata del citocromo c del 2 maggio del caspase- attivo dopo reperfusion e che è critico per il apoptosis di I/R-induced in questo di modello (Qin ed altri, 2004)
Nei cuori alberino-ischemici del mouse, la sovraespressione di procaspase-1 è stata associata con il apoptosis cardiaco aumentato del miocita nelle regioni di non-infarto e del peri-. Inoltre, gli infarti miocardici erano 50% più grandi nella zona. Gli studi della coltura del tessuto hanno rivelato che procaspase-1 elaborare/attivazione è stimolato da ipossia e che gli atti caspase-1 nel sinergismo con ipossia per stimolare caspase-3 hanno mediato il apoptosis senza attivare i caspases verso l'alto (Syed ed altri, 2005).

BNIP3 è una sottoclasse novella delle proteine mitocondriali d'induzione con l'omologia alla famiglia del gene Bcl-2. I vari metodi sono stati usati compreso ipossia in vivo e gli ex esperimenti primari di ipossia delle cellule di vivo cm. I dati forniscono la prima prova per la partecipazione di BNIP3 come fattore viscoelastico che provoca i difetti e la morte mitocondriali delle cellule dei miociti ventricolari durante l'ipossia (Regula ed altri, 2002).
Un fattore importante nell'inizio di necrosi o del apoptosis è l'apertura di un poro non specifico all'interno della membrana interna dei mitocondri, il MPTP. I dati correnti supportano il fatto che sollecitano gli stimoli inducono il poro per aprirsi, scaricando i pro-apoptotic fattori nel cytosol (McFalls ed altri, 2003). Le circostanze e gli esperimenti hypoxic neutri di frazionamento delle cellule hanno indicato che la proteina BNIP3 è limitata senza bloccare ai mitocondri, comunque sposta nella membrana nelle circostanze acidotic. Lo spostamento di BNIP3 ha coinciso con l'apertura del poro mitocondriale di permeabilità (MPTP). Paradossalmente, l'apertura mitocondriale del poro non ha promosso l'attivazione di caspase e gli inibitori di caspase dell'vasto-intervallo non hanno ostruito questa via di morte delle cellule. Tuttavia, la via è stata ostruita dai oligonucleotides antisenso BNIP3 e dagli inibitori di MPTP (Graham ed altri, 2004).

Bax, un'altra proteina mitocondriale di via di apoptosis, è stato indicato per partecipare alla morte del miocardio delle cellule. La microscopia elettronica ha rivelato il danneggiamento riduttore dei mitocondri e della struttura nucleare della cromatina in mouse Bax-carenti. Gli espulsori del cuore di Bax hanno avuti tolleranza superiore alla ferita di I/R e così questo gene può essere un obiettivo potenziale per intervento terapeutico in pazienti con ischemia del miocardio (Hochhauser ed altri, 2003).
Capano ed altri (2005) ha preveduto lo spostamento GFP-etichettato di Bax dal cytosol ai mitocondri, comincianti nel minuto 20 di ischemia simulata e progredicenti per parecchie ore nei cardiomyocytes ischemici. Usando gli inibitori, è stato indicato che la chinasi di proteina Ampère-attivata e p38 MAPK sono importanti per lo spostamento di Bax.
Hou ed altri (2005) egualmente ha dimostrato risultati simili.
Bcl-2 mitocondriale, un'anti-apoptotic proteina, è conosciuto per proteggere le celle dal apoptosis. La sovraespressione Bcl-2 nei cuori transgenici del mouse è stata esaminata. I formati di infarto, espressi come percentuali della zona al rischio, erano significativamente più piccoli nei mouse transgenici che nella sovraespressione non-transgenica dei mouse di Bcl-2 usando i mouse transgenici ha reso le celle di cm più resistenti al apoptosis ed alla ferita di I/R nei cardiomyocytes (Chen ed altri, 2001)
La microscopia comparativa dei flavoproteins mitocondriali, del potenziale della membrana e delle sonde calcio-sensibili ha dimostrato l'omogeneità e la co-localizzazione libera sia nei cardiomyocytes isolati che permeabilized le fibre del miocardio. Dopo ischemia/reperfusion tuttavia, l'eterogeneità significativa di tutti questi parametri è stata rilevata. (Kuznetsov ed altri, 2004).

Via di settore di morte della morte delle cellule di Cardiomyocyte nell'ischemia
L'alfa di TNF è conosciuta per essere prodotta dalle celle cardiache essi stessi (Kapadia ed altri, 1995; Giroir ed altri, 1994).
Dato che l'TNF-alfa può innescare il apoptosis in molti tipi delle cellule, è stato pensato che l'alfa endogena di TNF potesse contribuire al apoptosis in celle cardiache.
il apoptosis indotto TNF-alfa nei cardiomyocytes del ratto in vitro è stato misurato tramite l'elettroforesi unicellulare del microgel dei nuclei (“comete cardiache„ analisi della cometa o -) così come dai test di verifica morfologici e biochimici. Egualmente è stato indicato che l'TNF-alfa ha stimolato la produzione del secondo messaggero endogeno, sfingosina, suggerente la partecipazione dello sphingolipid all'TNF-alfa - apoptosis mediato del cardiomyocyte. i livelli dell'TNF-alfa sono stati indicati per essere aumentati di disordini del miocardio ischemici e possono contribuire così alla morte cardiaca TNFalpha-indotta delle cellule (Krown ed altri, 1996)
Era più tardi indicato che in vivo trasferisca della funzione cardiaca migliore gene solubile del ricevitore 1 dell'TNF-alfa ed ha ridotto il formato di infarto dopo infarto miocardico in ratti
(Sugano ed altri, 2004).

Oncosis di Cardiomyocytes nell'ischemia
Piccolo è conosciuto circa il apoptosis delle cellule di cm nell'ischemia e perfino più di meno è conosciuto circa il oncosis o la necrosi programmata nell'ischemia. È stato pensato che i caspases fossero vitali per il apoptosis o PCD, comunque la morte caspase-indipendente delle cellule egualmente è stata osservata in molti sistemi quale inibizione di caspase. In alcuni casi, la morte necrotica caspase-indipendente ha potuto essere evitata con il trattamento o l'inibizione antiossidante della chinasi di proteina, STRAPPO. Questi risultati hanno condotto all'ipotesi di necrosi “programmata„ - dove la necrosi è una via di segnalazione che può essere ostruita inibendo determinati fattori.
Interessante, il apoptosis sembra inibire le vie oncotiche fendendo i fattori chiave richiesti per necrosi programmata quali lo STRAPPO e PARP (Edinger ed altri, 2004). Tuttavia piccolo è stato capito circa questi processi fino a molto recentemente e la maggior parte di questo lavoro è stato fuori del campo cardiaco. Più recentemente, usando gli inibitori di PARP parecchi gruppi hanno dimostrato l'inibizione abbastanza significativa di morte delle cellule di cm (Alexy ed altri, 2004).
Un inibitore del romanzo PARP, L-2286 è stato amministrato durante il ischemia-reperfusion dentro nell'infarto miocardico isoproterenol-induced. Da allora in poi, il metabolismo energetico cardiaco, il danno ossidativo e la condizione di fosforilazione delle cascate di MAPK e di Akt sono stati riflessi. L-2286 ha impiegato l'effetto protettivo significativo contro la ferita del miocardio ischemia-reperfusion-indotta nel modello ischemico (Palfi ed altri, 2005)

Morte delle cellule di Autophagic Cardiomyocyte nell'ischemia
È stato pensato che il apoptosis fosse un sinonimo per la morte programmata delle cellule, comunque un numero aumentante degli studi dimostra l'esistenza dei moduli caspase-indipendenti di PCD (Lockshin e Zakeri, 2002). Autophagy era probabilmente un procedimento fisiologico per l'eliminazione delle componenti sottocellulari inutili, comunque recentemente autophagy come modulo della morte delle cellule sta attraendo la più attenzione. Cardiomyocytes è probabilmente più sensibile a autophagy che la maggior parte della cella digita (Sybers ed altri, 1976; Larsen e Sulzer, 2002). La degenerazione Vacuolar è caratteristica dei autophagy, con le celle che esibiscono i grandi vacuoli. Anche se autophagy è stato indicato per essere ancor più prevalente che il apoptosis in alcuni modelli di infarto, là è stato la penuria degli studi su autophagy e su ischemia (Takemura ed altri, 2004; Knaapen ed altri, 2001).
Alcune carte sono state trovate che hanno fatto un certo indicatore luminoso su cm autophagy. In uno studio, i cuori fetali del mouse sono stati effettuati per fino a quattro ore nei media glucosio-liberi in un'atmosfera del CO2 di 95% N/5% seguito da nuova fornitura dell'O2 e del glucosio. Twenty-four ora più successivamente, molte celle hanno recuperato senza ferita residua. Molti altri tuttavia hanno rivelato i vacuoli autophagic che variano da quelli in cui gli organelli sono stati identificati prontamente, a quelli caratteristici degli enti residui. È stato dichiarato che autophagy non è stato dato risalto a come meccanismo importante nell'ischemia transitoria in miociti adulti, ma può svolgere un ruolo nella riparazione della ferita subletale (Sybers ed altri, 1976).
Un altro studio ha usato i cuori del coniglio irrorati nelle circostanze hypoxic. Le celle di cm hanno subito il danno sottocellulare progressivo, che diventa irreversibile entro un'ora. Un'ora di ipossia ha reso i miociti irreversibilmente danneggiati. Su riossigenazione, alcune di queste celle video i cambiamenti tipici di necrosi, ma altre hanno subito apparentemente un processo di riparazione abortito che coinvolge la formazione di grandi, lysosomes probabilmente non funzionali. I dati hanno suggerito che autophagy lysosomal può essere importante nella riparazione cardiaca delle cellule iniziata durante e dopo ipossia. (Ponte ed altri, 1980)
Più recentemente, un metodo proteomic ad ischemia cronica è stato adottato. le proteine Autophagy-relative sono state trovate in su-per essere regolate in risposta ad ischemia. I cambiamenti nell'espressione della proteina non erano evidenti dopo un episodio e soltanto hanno cominciato a comparire dopo due o tre episodi. L'espressione era più contrassegnata dopo sei episodi di ischemia, quando il EM ha dimostrato i vacuoli autophagic in miociti cronicamente ischemici. Per contro, il apoptosis, che era il più contrassegnato dopo tre episodi, è diminuito in maniera sconvolgente dopo sei episodi, una volta autophagy era aumentato. È stato concluso che autophagy innescato da ischemia potrebbe essere un meccanismo omeostatico, da cui il apoptosis è inibito e gli effetti deleteri di ischemia cronica sono limitati (Yan ed altri, 2005).

Discussione
L'ultimo destino di una cella cardiaca, se vive o dadi, sembra essere un equilibrio fragile dei fattori che promuovono la morte delle cellule e di quei fattori che promuovono la sopravvivenza delle cellule. Ci è stato un'esplosione recente di informazioni per quanto riguarda l'analisi di questi fattori e potevamo sfiorare le vie selezionate dovuto le limitazioni nello spazio.
Anche se un'esplosione dei dati è emerso dal campo crescente della morte delle cellule del cardiomyocyte nell'ischemia, molte domande sono lasciate senza risposta. I risultati per quanto riguarda il ruolo del apoptosis nell'occlusione coronaria acuta sono divergenti. Anche i tassi di morte delle cellule e di apoptosis variano ampiamente dallo studio allo studio. Le differenze nei dati sperimentali potrebbero essere il risultato dell'uso dei modelli differenti (riduzione di occlusione v), lunghezze di tempo di reperfusion e di ischemia, specie, inibitori, modelli transgenici ed i metodi impiegati nella rilevazione della morte delle cellule (alcune idee prese da Elsasser ed altri, 2000).
Apoptosis è caratterizzato da una cascata lunga degli eventi che infine produce il prodotto finale di frammentazione del DNA che è usato spesso per la morte analizzante delle cellule o di apoptosis. La maggior parte delle carte citate hanno prova indiretta del apoptosis mentre sono basate su rilevazione di frammentazione del DNA e/o di cosiddetti fattori apoptosis-relativi. Pochi hanno esaminato la prova per l'ultrastruttura apoptotic, che è la parità aurea per diagnosticare il apoptosis (Takemura ed altri, 2004). TUNEL è problematico per parecchi motivi compreso il possesso il positivo falso alto e del tasso negativo ed oversensitivity. TUNEL anche non può distinguere fra il apoptosis e la necrosi e difetta della normalizzazione dei conteggi apoptotic (Jugdutt ed altri, 2005).
Inoltre le scalette del DNA non possono essere specifiche per il apoptosis del cardiomyocyte in vivo poiché le celle del non-miocita che notevolmente superano le celle di cm di numero, possono contaminare i campioni di tessuto (Takemura ed altri, 2004).
I tentativi sono stati fatti di caratterizzare l'ultrastruttura delle cellule di cm nei modi differenti di morfologia di EM di morte delle cellule tuttavia possono variare secondo gli stati e la valutazione dell'ultrastruttura della membrana. Un altro problema di composto è il fatto che tutta la microscopia è limitata dal fatto che l'apparenza apoptotic delle cellule dura soltanto alcuni minuti e gli enti apoptotic possono essere veduti per soltanto alcune ore prima che phagocytozed (Jugdutt ed altri, 2005).

Di conseguenza in breve, i metodi più facili di identificazione di morte delle cellule in celle di cm devono essere messi a punto. Ancora, un metodo più facile e veloce di quantificazione dei modi differenti delle cellule deve essere messo a punto. In più, un metodo di alto-rendimento notevolmente aumenterebbe il tasso di dati che vengono da questo campo.

Altri orientamenti futuri comprendono più ulteriormente la definizione le differenze e delle somiglianze nelle vie di morte delle cellule fra i cardiomyocytes ed altri tipi più esaminatori delle cellule.
Un altro senso da seguire è il ruolo dei radicali liberi e che ruolo relativo svolgono in celle di cm contro altri tipi delle cellule.

Altre domande più fondamentali rimangono senza risposta:

A che punto è il apoptosis del cardiomyocyte ha indotto da ischemia rovesciabile? (Elsasser ed altri, 2000). Poichè questo gioca nell'utilizzabilità degli interventi terapeutici, questa sarebbe una domanda importante da un punto di vista di terapia di sviluppo della droga.

Un'altra domanda è, è autophagy un giocatore importante in cm morte delle cellule? A questo punto questo problema non può essere risposto a. A nostra conoscenza nessuno studio ha indicato la percentuale della morte delle cellule basata sulla morfologia (con quantificazione) riguardo a tempo dopo la ferita di reperfusion e/o di ischemia - cioè che percentuale delle celle sta subendo la morte autophagic delle cellule, il apoptosis, il oncosis, necrosi ad ogni periodo?
Ancora è autophagy in celle di cm distinte da altri tipi delle cellule e quindi provengono le vie molecolari lo stessi o distinto da altri tipi delle cellule?
Anche se i meccanismi sono stati postulati, piccolo è conosciuto quanto a perché le celle subiscono il apoptosis contro il oncosis. Poichè ci sembra essere necrosi o oncosis programmata, la prova più sperimentale è necessità di delineare le vie in questione ed anche di differenziare questo dalla morte programmata delle cellule o da apoptosis/autophagy.
Inoltre, poichè questo modulo della morte delle cellule è stato osservato soltanto nelle circostanze dove il apoptosis è inibito chimicamente o geneticamente, più lavoro deve essere fatto in questa zona (Edinger ed altri, 2004).

Durante l'ischemia, come le celle di PCD cm sono rimosse dal disco intercalato dai miociti vicini e che cosa è il calendario di questo processo? (Elsasser ed altri, 2000). Uno di carta può dare gli indizi a questo processo mentre la fagocitosi delle celle apoptotic e degli enti apoptotic si è presentata con il engulfment dai miociti vicini o dai macrofagi, ma principalmente agli ultimi (Jason TN, 1998).

Cardiomyocytes come accennato secerne l'TNF-alfa, che può anche partecipare alla loro morte delle cellule. Poichè i livelli dell'TNF-alfa sono stati indicati per essere aumentati di disordini del miocardio ischemici, questo può aumentare il tasso di apoptosis e/o la necrosi in celle già che avvertono i moduli dello sforzo cellulare quale ischemia (Krown ed altri, 1996).

I mitocondri svolgono un ruolo importante nella cascata apoptotic e nel contesto dei cardiomyocytes, che hanno la frazione di più alto volume dei mitocondri di tutte le celle (25% in essere umano e 39% in mouse), i mitocondri possono svolgere un ruolo ancora maggior nella morte delle cellule di cm (Elsasser ed altri, 2000). Ciò è stata indicata in parecchi casi nella prova sperimentale dove le celle di cm nell'ambito di ipossia moriranno molto più presto ed avvertono un più alto tasso di morte delle cellule che altri tipi delle cellule.

Cardiomyocytes, in virtù della loro natura, richiede moltissima energia che è assicurata dalla loro capienza mitocondriale enorme, l'più alto di tutta la cella digita. Mentre il trifosfato di adenosina è necessario per i due moduli della morte delle cellule, del apoptosis e del oncosis programmati, questo alto requisito del trifosfato di adenosina può indurre i cardiomyocytes ad essere più inclini o ad avere una sensibilità intensificata per necrosi durante i periodi di sforzo o di ischemia/ipossia. Gli esperimenti dovrebbero essere eseguiti per esaminare se le celle di cm hanno una maggior esigenza del trifosfato di adenosina durante l'ischemia che altri tipi delle cellule e l'aggiunta delle fonti di energia del trifosfato di adenosina a necrosi dei blocchetti delle cellule di cm. A nostra conoscenza questo non è stato esaminato.
Inoltre, a nostra conoscenza, nessun esperimento ha indicato i livelli di energia critici del trifosfato di adenosina durante l'ischemia di cm quale è la soglia per la morte necrotica delle cellule. Un esame del livello minimo di trifosfato di adenosina che quello conduce a necrosi sarebbe importante per l'esame dell'ipotesi del trifosfato di adenosina di necrosi durante l'ischemia.

Come accennato, la generazione di ROS durante il reperfusion (istallazione nuova di ossigeno e di flusso sanguigno dopo il MI) è ancor più nociva che l'ischemia. Ciò è dovuto la reazione di ossigeno con il ubisemiquinone mitocondriale che è stato ridotto durante l'ischemia per produrre le quantità elevate dei superoxides (McFalls ed altri, 2003). dovuto la loro presenza mitocondriale aumentata, celle di cm può avvertire l'più alto superoxide, il radicale libero ed i caricamenti di ROS che altri tipi delle cellule nelle simili circostanze mentre possono avere livelli elevati dei ubisemiquinones per cella. Ciò non è stata studiata a nostra conoscenza e dovrebbe essere esaminata usando i vari tipi delle cellule secondo la misurazione i tassi di formazione di radicali liberi (o dei livelli di /Fe di ubisemiquinone) nell'ambito di ipossia/di ischemia.

In conclusione, questa presenza mitocondriale aumentata può essere in effetti l'ultima rovina dei cardiomyocytes, la ragione per la quale stessa i cardiomyocytes sono così sensibile ad ipossia/alla morte indotta ischemia delle cellule, come l'equilibrio di vita contro la morte può in effetti già essere spostata per i pro-apoptotic fattori, o la morte. Rimane essere veduta se la terapeutica può in effetti potere invertire le vie cellulari di morte che possono già essere attivate e così tenta di spostare l'equilibrio per la sopravvivenza cardiaca delle cellule.