Role of communicating junctions and connexin 43 in pulmonary hypertension

Scientific backgroundIn humans, chronic obstructive pulmonary disease is a chronic hypoxemic lung disease often related to smoking and inducing the development of pulmonary hypertension (PH). Il PH è caratterizzato da un aumento della resistenza vascolare polmonare associato a un’alterata reattività dell’arteria polmonare (PA) agli agonisti, al rimodellamento della parete della PA e all’ipertrofia del cuore destro che porta all’insufficienza cardiaca e alla morte. Studi recenti in laboratorio suggeriscono che le giunzioni gap mioendoteliale (connexins o Cx) e in particolare Cx43 svolgono un ruolo critico nella vasocostrizione PA in condizioni croniche normotossiche e ipossiche nei ratti. Il nostro progetto si concentra quindi sul ruolo di Cx43 nella reattività vascolare e il rimodellamento del cuore destro e PA durante lo sviluppo di PH indotta da ipossia cronica in topi wild-type o eterozigoti knockout per Cx43 (Cx43 + / -).RisultatiGli esperimenti vengono eseguiti su maschi CD1 Cx43 + / + e Cx43 + / – topi. Il PH è indotto dall’ipossia cronica (CH) dopo un soggiorno di tre settimane in una camera ipobarica (180 mmHg). In normoxia (N), peso corporeo, indice di Fulton (rapporto tra il peso del ventricolo destro e il peso del ventricolo sinistro più il setto), frequenza cardiaca e pressione sistolica ventricolare destra (RVSP) sono simili tra Cx43 + / + e Cx43 + / – topi (n = 5-13). In condizioni HC contro N, la frequenza cardiaca non è alterata (n = 5-12) mentre il peso corporeo è diminuito (n = 5-13) e il rapporto fulton e PSVD sono aumentati sia in Cx43 + / + e Cx43 + / – topi. Esperimenti di immunofluorescenza hanno mostrato l’espressione di Cx43 nell’endotelio e nella muscolatura liscia nei topi Cx43+/+ (n = 5). Nei topi Cx43+/-, l’espressione di Cx43 è fortemente diminuita (n = 5). Utilizzando la colorazione eosina-ematossilina, abbiamo osservato che lo spessore della parete delle arterie intrapolmonari (diametro medio di 74.2 ± 4 μm) era fortemente aumentato solo nei topi Cx43+/+ in condizioni HC rispetto ai topi Cx43+/+ in condizioni N e topi Cx43+/- in condizioni HC e N (n = 28-42). La reattività delle arterie intrapolmonari dai topi Cx43+/+ e Cx43+/- in condizioni HC e N è stata registrata utilizzando un miografo. In risposta a 5-HT, la reattività era invariata (n = 9-18), mentre la reattività all’endotelina-1 era significativamente aumentata (n = 6-11) nei topi Cx43+/- rispetto ai topi Cx43+/+ in condizioni N o HC.ConclusionCx43 gioca un ruolo importante nella reattività arteriosa polmonare in animali sani e PH. Sembra che Cx43 sia coinvolto solo nel rimodellamento dell’arteria polmonare e non nel rimodellamento cardiaco.

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