Ruolo dello scambiatore Na+/Ca2+ nel precondizionamento ischemico in modelli sperimentali di ischemia-riperfusione cardiaca

Ischemic heart diseases are a major cause of morbidity and mortality in western nations. Defects in myocardial Ca2+ transport system with cytosolic Ca2+ overload is a major contributor to myocardial ischemia/reperfusion (I/R) injury. Ischemic preconditioning (IPC) is well known to confer cardioprotection against myocardial I/R injury attenuating the cytosolic Ca2+ overload. One of the key players for the maintenance of [Ca2+]i homeostasis in the heart is the sodium/calcium exchanger 1 (NCX1). During IR, NCX induces Ca2+ influx, which strengthens Ca2+ overload. SN-6, a benzyloxyphenyl derivative and proposed selective NCX1 inhibitor, could be used to prevent I/R injury. The present study aimed at evaluating the potential role of NCX1 during ischemic preconditioning in isolated rat ventricular myocyctes, hearts and in a cellular cell line model (H9c2 wilde-type and a stable transfected with NCX1. In all the models the I/R was observed an increased cell toxicity and the SN6 was able to revert this effect. Subseqyently, isolated rat ventricular myocytes and whole hearts were subjected to PI/R. the results obtained suggests that the exposure to PC before I/R improved cell viability and reduced is-chemic areas. The inhibition of the reverse mode of the NCX1 by SN-6 during PC abolished the cardioprotection observed in I/R alone. Furthemore, in isolated rat ventricular myocytes and whole hearts, was observed that PC and I/R alone were able to induce an increased protein levels of NCX1. This effect was completely reverted by SN6. The exposure to PC before I/R induced NCX1 protein levels greater than PC and I/R alone. The presences of SN6, in whole hearts, reverted this effect. In conclusion, the present thesis sug-gests that NCX1 may play an important role in PC reducing the cell toxicity induced by I/R.

L’ischemia cardiaca è una delle principali cause di morbidità e mortalità nei Paesi occidentali. Alterazioni dei sistemi di trasporto del calcio cardiaco che causano aumento di calcio citosolico sono i principali responsabili del danno da I/R. Il precondizionamento ischemico (IPC) conferisce cardioprotezione attenuando tale aumento. Uno dei principali responsabili del controllo dell’omeostasi del calcio cellulare nel cuore è NCX1. Durante l’I/R, NCX1 induce l’influsso di Ca2+, pertanto per poterlo contrastare si potrebbe utilizzare l’inibitore SN6. Lo scopo del presente studio è stato di studiare il ruolo potenziale che NCX1 gioca nel PC nei cardiomiociti,nel cuore isolato di ratto e nelle H9c2-wt ed H9c2 NCX1. In tutti questi modelli I/R era in grado di indurre citotossicità cellulare mentre l’SN6 la preveniva. Il PC preveniva la tossicità cellulare mentre l’SN6 era in grado di abolire tale effetto cardioprotettivo. Dall’analisi dell’espressione proteica è risultato che NCX1 aumenta sia nell’IPc che nell’I/R. Tale aumento veniva completamente revertito dall’SN6. In conclusione la presente tesi suggerisce che NCX1 gioca un ruolo inportante nel IPC e che il blocco della sua attività potrebbe esercitare effetti protettivi.