Question

Difficulty: HardHücre Adaptasyonları ve Hücre İçi Birikimler

Elli beş yaşında, 1515 yıldır düzenli ilaç kullanmayan hipertansiyon hastası bir erkeğin ekokardiyografisinde sol ventrikül duvar kalınlığında belirgin artış saptanıyor. Karşılaştırma amacıyla incelenen 2525 yaşındaki elit bir maraton koşucusunda da benzer derecede sol ventrikül hipertrofisi izleniyor. Bu iki farklı hipertrofi gelişim süreci moleküler düzeyde incelendiğinde, hipertansif hastadaki kardiyomiyositlerde aşağıdaki sinyal yolaklarından veya hücresel değişikliklerden hangisinin fizyolojik hipertrofiye kıyasla çok daha belirgin olması beklenir?

  1. G-protein kenetli reseptörlerin (GPCR) uyarılması ve fetal dönem genlerinin yeniden eksprese edilmesiAnswer
  2. B
    İnsülin benzeri büyüme faktörü-1 (IGF-1) aracılığıyla PI3K/AKT yolağının baskın olarak aktive olması
  3. C
    Hücre içi kalsiyum azalmasına bağlı olarak kalsinörin-NFAT yolağının inaktif hale gelmesi
  4. D
    Ubikuitin-proteazom sisteminin aşırı aktivasyonuyla yeni miyofibriler protein sentezinin uyarılması
  5. E
    Kardiyomiyositlerin hücre siklusuna girerek belirgin mitotik aktivasyon ve proliferasyon göstermesi

Answer

Hipertansiyona bağlı patolojik hipertrofide G-protein kenetli reseptörlerin (GPCR) aktivasyonu ve atriyal natriüretik faktör (ANF) gibi fetal dönem genlerinin yeniden eksprese edilmesi görülür.
Kardiyak hipertrofi temelde iki farklı moleküler yolakla gerçekleşir. Hipertansiyon, kapak hastalıkları gibi durumlara bağlı gelişen patolojik hipertrofi; anjiyotensin II, endotelin ve katekolaminlerin G-protein kenetli reseptörleri (GPCR) uyarmasıyla başlar. Bu kaskad kalsinörin-NFAT gibi transkripsiyon faktörlerini aktive ederek normalde erişkinde sessiz olan embriyonik/fetal genlerin (Atriyal Natriüretik Faktör [ANF], b-MHC) yeniden eksprese edilmesine yol açar. Atletlerde görülen fizyolojik hipertrofi ise IGF-1 reseptörlerinin uyarılmasıyla PI3K/AKT yolağı üzerinden gelişir ve fetal gen ekspresyonu eşlik etmez.

Step-by-Step Solution

1
Hastadaki hipertrofi tiplerini tanımla.
Hipertansiyon hastasındaki durum 'patolojik hipertrofi', maraton koşucusundaki durum ise 'fizyolojik hipertrofi'dir.
Hipertansiyon kronik hemodinamik aşırı yüklenme yaratarak patolojik adaptasyona, egzersiz ise fizyolojik adaptasyona neden olur.
2
Patolojik ve fizyolojik hipertrofinin moleküler yolaklarını karşılaştır.
Patolojik hipertrofi G-protein kenetli reseptörler (GPCR) ile tetiklenirken, fizyolojik hipertrofi IGF-1 ve PI3K/AKT yolağı üzerinden ilerler.
Bu iki yolak kardiyomiyositlerdeki büyüme sinyallerini birbirinden ayıran en temel biyokimyasal farklılıktır.
3
Patolojik hipertrofinin genetik sonuçlarını belirle.
Patolojik yolak, GATA4, NFAT ve MEF2 gibi transkripsiyon faktörlerini aktive ederek embriyonik/fetal dönem genlerinin (ANF, beta-Miyozin ağır zinciri) tekrar sentezlenmesine neden olur.
Hücre, artan stresle başa çıkabilmek için daha az enerji harcayan ancak daha yavaş kasılan fetal tip proteinlere geri döner.

Key Concept

Fizyolojik ve Patolojik Hipertrofi Moleküler Mekanizmaları
Rate this question