Gečys, Dovydas

Aim: To determine whether hydrogen sulfide (H₂S) protects endothelial cells against hypoxia/reoxygenation-induced injury by reducing mitochondrial oxidative stress. Methods: Human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) were exposed to 24 h hypoxia followed by 1 h reoxygenation in the presence or absence of the slow-releasing hydrogen sulfide donor GYY4137. Mitochondrial ROS production was assessed using MitoSOX Red and normalized to MitoTracker Green fluorescence. Expression of selected genes involved in endogenous H₂S synthesis, antioxidant defense and nitric oxide signaling was analyzed by RT-qPCR. Endothelial angiogenic capacity was evaluated using a Matrigel tube formation assay. Results: Hypoxia significantly increased mitochondrial ROS production compared with normoxic controls (P = 0.0077), and elevated ROS levels persisted after reoxygenation (P = 0.0386 vs. normoxia). GYY4137 markedly reduced mitochondrial ROS compared with both hypoxic (P = 0.0067) and untreated reoxygenated cells (P = 0.0334), returning mitochondrial ROS to near-normoxic levels. GYY4137 also increased the expression of genes involved in endogenous H₂S synthesis (CTH) and antioxidant defense (HMOX1), with HMOX1 expression significantly higher than in both hypoxic (P < 0.0001) and untreated reoxygenated cells (P = 0.0201). Despite these molecular changes, H₂S did not significantly improve endothelial tube formation after hypoxia/reoxygenation, indicating that restoration of redox homeostasis alone was insufficient to rapidly recover angiogenic function. Conclusions: H₂S reduced mitochondrial oxidative stress and restored the expression of cytoprotective genes following hypoxia/reoxygenation. Although these molecular effects did not translate into improved angiogenic function, they indicate that H₂S primarily targets early events in endothelial injury.

Introduction Atherosclerosis is a chronic inflammatory disease driven by interactions between immune responses and metabolic dysregulation [1]. While systemic inflammatory markers such as high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP) predict cardiovascular risk, local vascular inflammation also contributes to plaque development and instability [2,3]. Distinct systemic and local inflammatory pathways may differentially contribute to atherosclerosis and be reflected in circulating proteomic profiles. Aim To perform exploratory proteomic analysis in patients with non-obstructive coronary artery disease (CAD) and identify proteins associated with systemic and local vascular inflammation. Methods Eight patients with non-obstructive CAD confirmed by coronary computed tomography angiography were included. Blood samples were collected during the same visit. Perivascular adipose tissue (PVAT) fat attenuation index (FAI) was measured in the proximal 40 mm of the right coronary artery using Vitrea® software. Proteomic profiling covering approximately 11000 proteins was performed using the Illumina Somalogic platform. Protein expression differences were analyzed using DESeq2 in R. Correlations between FAI and protein levels were assessed with adjustment for CAD burden and risk factors. Results Patients with higher PVAT density showed reduced AHSG (fetuin-A) expression (fold change −1; p < 0.05) and increased PRR5L expression (fold change 1.94; p < 0.05). PVAT FAI negatively correlated with AHSG and positively with PRR5L. PRKRA expression was higher in patients with elevated hs-CRP but was not associated with PVAT FAI (p < 0.05). Conclusions Proteomic profiling identified proteins associated with PVAT-related inflammation in nonobstructive CAD. AHSG and PRR5L may reflect local coronary inflammation, while PRKRA may be linked to systemic inflammation. These findings support distinct roles of local and systemic inflammatory pathways in atherosclerosis. Larger studies are needed to confirm these results.

Kylančiosios aortos išsiplėtimas (KAA) yra viena dažniausių kylančiosios aortos dilatacinių patologijų, kuri atsiranda dėl palaipsniui vykstančių struktūrinių pokyčių aortos sienelėje. Liga dažniausiai vystosi be aiškių simptomų ir ilgą laiką lieka nepastebėta, todėl neretai nustatoma atsitiktinai, atliekant kitus tyrimus, arba tik tada, kai jau pasireiškia gyvybei pavojingos komplikacijos [1]. Plonėjančioje kraujagyslės sienelėje lygiųjų raumenų ląstelės praranda savo kontraktilinę funkciją ir pereina į sintetinį fenotipą, kuriam būdingas proteazių išskyrimas bei ekstraląstelinės matricos irimas [2]. Dėl šių pokyčių silpnėja aortos sienelė, o negydoma KAA gali komplikuotis aortos atsisluoksniavimu ar plyšimu, keliančiu tiesioginę grėsmę gyvybei [3]. Pastaraisiais metais vis daugiau dėmesio skiriama epigenetinių mechanizmų reikšmei kraujagyslių remodeliacijoje [4]. Vienas iš svarbiausių epienetinių mechnizmų – mikro-RNR indukuota potranskripcinė genų raiškos reguliacija. Yra žinoma, kad šios molekulės dalyvauja genų nutildymo procesuose ir gali reikšmingai paveikti ląstelės biologiją [5]. Šio tyrimo tikslas – išanalizuoti mikro-RNR molekulių spektrą sveikame ir KAA paveiktame audinyje. Manoma, kad mikro-RNR gali turėti reikšmingos įtakos lygiųjų raumenų ląstelių fenotipo pokyčiams ir prisidėti prie KAA vystymosi [6]. Atsižvelgiant į šių molekulių stabilumą biologiniuose skysčiuose ir jų klinikinį potencialą, tikimasi, kad jos galėtų būti naudojamos kaip perspektyvūs biožymenys bei terapiniai taikiniai [5]. Gauti rezultatai galėtų padėti geriau suprasti molekulinius ligos mechanizmus ir prisidėti prie naujų diagnostikos bei gydymo strategijų kūrimo kardiologijoje. Tyrimo tikslas: Nustatyti mikro-RNR molekulių raiškos skirtumus tarp kylančiosios aortos aneurizmos ir neišsiplėtusio aortos audinio, siekiant identifikuoti galimus molekulinius biožymenis, susijusius su ligos išsivystymu. Tyrimo uždaviniai:

1. Iš KAA ir neišsiplėtusio aortos audinio mėginių išgryninti visuminę RNR ir įvertinti jos kokybę.
2. Paruošti naujos kartos sekoskaitos bibliotekas ir atlikti sekoskaitos eksperimentą.
3. Atlikti gautų sekoskaitos duomenų bioinformatinį apdorojimą ir analizę. Tyrimo metodai: Tyrimo metodika apėmė nukleorūgščių išskyrimą, jų kokybės įvertinimą ir tolimesnę molekulinę analizę. RNR buvo skiriama iš kylančiosios aortos audinių mėginių, tiek iš išsiplėtusių (patologinių), tiek iš neišsiplėtusių sričių naudojant skystą azotą. RNR kokybė buvo įvertinta NanoDrop 1000 spektrofotometru ir toliau naudojama naujos kartos sekoskaitos (NKS) bibliotekų formavimui pagal “QIAseq miRNA Library Kit” protokolą. Sekoskaitos bibliotekų koncentrcija buvo įvertinta naudojant fluorimetrinę, „Qubit 4.0“ sistemą, o jų kokybė bei fragmentų pasiskirstymas papildomai vertinti taikant „Agilent Technologies“ kapiliarinės elektroforezės platformą Bioanalyzer 2100 ir komercinį “High Sensitivity DNA Kit” rinkinį. NKS atlikta naudojant Illumina NextSeq 550 prietaisą su 70 ciklų aukšto našumo cheminiais reagentais. Sekoskaitos duomenų bioinformatinė analizė atlikta Linux Mint operacinės sistemos aplinkoje naudojant Bash komandas ir pritaikant standartinius, atvirai prieinamus (angl. open source) sekoskaitos duomenų apdorojimo paketus, tokius kaip FastQC [7], Cutadapt [8], Miraligner [9], isomiRs [10]. Tyrimo rezultatai Tyrimo metu iš buvo sėkmingai išskirta RNR iš kylančiosios aortos audinių (N=34). Iš visuminės RNR buvo paruoštos kokybiškos NKS bibliotekos, sėkmingai atliktas sekvenavimas. Sekoskaitos metu iš viso buvo sugeneruota nuskaitymų (angl. reads). Atliekant duomenų apdorojimo žingsnius buvo pašalinta 92 796 865 sekų nuskaitymų, kurie atitiko identiškas pasikartojančias sekas, o po šio žingsnio analizei liko 122 058 606 unikalios sekos. Sekoskaitos duomenų pirminio apdorojimo metu, naudojant „collapse reads“ įrankį Linux Mint aplinkoje, buvo atliktas identiškų sekų sugrupavimas (angl. collapsing). Šio proceso metu pašalintos pasikartojančios sekų kopijos, sumažinant duomenų perteklių ir palengvinant tolimesnę analizę. Naudojant miRaligner įrankį likusios sekos buvo prilygintos prie miRbase [11] duomenų bazės informacijos (angl. mapping). Sekoskaitos metu buvo aptiktos 2656 unikalios miRBase anotuotas mikro-RNR sekos skirtinguose tiriamuosiuose mėginiuose. Nustatyta, kad penkios labiausiai išreikštos mikro-RNR buvo: hsa-miR-125b-5p, hsa-let-7a-5p, hsa-miR143-3p, hsa-let-7b-5p, hsa-miR-145-5p, kurios yra būdingos kraujagyslėms (kraujagyslių lygiųjų raumenų ląstelėms) [12].

Matrix metalloproteinase 3 (MMP3), in conjunction with other MMPs, plays a key role in myocardial remodeling by breaking down the extracellular matrix of the heart and the development of heart failure (HF). However, the existing data on MMP3 protein expression in human myocardium remains insufficient. The objective of the present study was to determine the expression of MMP3 protein in left ventricular myocardial cells at varying stages of ischemic HF. To this end, a quantitative and semi-quantitative immunohistochemical analysis was performed on 113 samples of left ventricular myocardium. A non-selective digital myocardial image analysis revealed that the stage A HF group exhibited higher MMP3 protein expression compared to the control group (p < 0.001). Subsequent increases in immunostaining intensity of MMP3 were observed in the stage B HF group (p < 0.001). In the stage C/D HF group, MMP3 expression reached its highest level (p < 0.001). The intensity of immunostaining exhibited comparable tendencies in both cardiomyocytes and non-cardiomyocytes. Increased levels of MMP3 immunostaining in both types of cells were associated with increased left ventricular mass. Subjects who carried the 5A allele and patients with the 5A homozygous genotype exhibited a higher propensity for increased immunostaining levels in both cardiomyocytes and non-cardiomyocytes when compared to those with the 6A/6A and 5A/6A genotype. These changes in MMP3 protein expression were associated with left ventricular myocardial remodeling in the progression of ischemic HF.

The search for an effective treatment for adult high-grade glioblastoma (GBM) remains urgent. Background/Objectives: The study aimed to determine the expression of carcinogenesis-related genes, such as SLC12A2, SLC12A5, CDH1, CDH2, EZH2, and GFAP, in primary glioblastoma (WHO Grade IV; IDH-wild-type) cells from three adult women: GBM5-1, GBM5-2F, and GBM5-3F. Methods: The impact of the combination of sodium valproate and sodium dichloroacetate (2 mM NaVPA–3 mM NaDCA) on the expression of these genes was determined and compared with the effects of 50 µM temozolomide after 24 h of treatment. Results: 2 mM NaVPA–3 mM NaDCA, as well as temozolomide, had individual impacts on the SLC12A2, SLC12A5, CDH1, CDH2, EZH2, and GFAP expressions of tested GBM5-1, GBM5-2F, and GBM5-3F primary cells of female GBM patients. Conclusions: The combination of 2 mM NaVPA–3 mM NaDCA may have an advantage in antitumor activity and may be more effective than TMZ; however, the effect is individual.

Miokardo infarktas (MI) – viena pagrindinių sergamumo ir mirtingumo priežasčių pasaulyje, ypač išsivysčiusiose šalyse [1]. Matrikso metaloproteinazės (MMP) yra proteinazių šeima, turinti proteolitinį aktyvumą prieš ekstraląstelinio matrikso komponentus ir esant audinių pažeidimui ar uždegimui, MMP3 perteklius gali didinti miokardo infarkto išsivystymo riziką [2,3]. MMP3 geno polimorfizmas rs35068180 laikomas potencialiai susijusiu su pakitusia transkripcija bei fermento raiškos lygiu. Šio varianto analizė gali padėti geriau suprasti genetinius veiksnius, prisidedančius prie širdies ir kraujagyslių ligų [4]. Tyrimo tikslas - ištirti MMP3 -1171 5A/6A varianto ir MI sąsają. Šiam tikslui pasiekti buvo iškelti 3 uždaviniai: (1) Iš MI mėginių išgryninti genominę DNR ir įvertinti jos kokybę; (2) MI tiriamųjų ir kontrolinių asmenų imtyje nustatyti MMP3 -1171 5A/6A variantą; (3) Atlikti statistinę-palyginamąją analizę. Genominė DNR buvo išgryninta iš 51 formaline fiksuotų ir į parafiną įlietų miokardo audinių, tačiau MI grupė vėliau buvo išplėsta. DNR koncentracija vidutiniškai mėginiuose buvo 73,04 ng/µL, su 260/280 santykio vidurkiu – 1,91 ir 260/230 santykio vidurkis – 0,69, kas rodo organinių junginių (ksileno, chloroformo) pėdsakus. Eksperimentinę imtį iš viso sudarė 88 MI sirgę vyrai, o kontrolinę grupę 145 vyrai ir 81 moteris. MI grupė buvo suskirstyta į tris pogrupius pagal patologinius pokyčius miokarde: (1) Iki-MI grupė – vyrai, staiga mirę dar nesusiformavus infarktiniam randui, be išeminės kardiomiopatijos požymių (N=27); (2) Po-MI grupė – vyrai, kuriems buvo nustatytas infarktinis randas, tačiau nebuvo išeminės kardiomiopatijos požymių (N=25); (3) Infarkto su išemine kardiomiopatija grupė – vyrai, kuriems nustatytas tiek infarktinis randas, tiek išeminė kardiomiopatija (N=36). Bendrai kontrolinės grupės (N=226) amžiaus vidurkis buvo 53,5 ± 5,8 metų. Išskirsčius kontrolinė grupė pagal lytį, vyrų amžiaus vidurkis buvo 53,6 ± 7, kai moterų amžiaus vidurkis buvo 53,4 ± 2,78. Polimorfizmo rs35068180 nustatymas buvo atliktas naudojant tikro-laiko PGR metodą, remiantis TaqMan technologiją. Genotipų pasiskirstymo palyginimas tarp MI ir kontrolinės grupių buvo atliktas taikant Chi kvadrato testą (1 lentelė). Genotipų pasiskirstymas grupėse statistiškai reikšmingai nesiskyrė. Tolimesnė statistinė analizė atlikta lyginant kontrolinės vyrų grupės genotipų pasiskirstymą su MI pogrupiais (2 lentelė). Rezultatai neparodė statistiškai reikšmingų skirtumų tarp grupių, tačiau buvo matoma aukštesnio 5A/5A genotipo dažnio tendencija 3-ioje MI grupėje (infarktinis randas ir išeminė kardiomiopatija, P = 0,132). Siekiant įvertinti galimą polimorfizmo įtaką miokardo infarkto atsiradimui, taikyta dvejetainė logistinė regresija, bei 4 skirtingi statistiniai modeliai: kodominantinis, dominantinis, recesyvinis ir viršdominantinis. Lyginant 5A/5A, 5A/6A ir 6A/6A genotipų įtaką MI išsivystymui, tarp tiriamųjų ir kontrolinės grupių, statistiškai reikšmingų skirtumų nenustatyta (P > 0,05). Apibendrinant, tyrime nenustatyta statistiškai reikšmingos MMP3 - 1171 5A /6A rs35068180 polimorfizmo sąsajos su miokardo infarkto išsivystymu, lyginant MI ir kontrolinės grupės asmenis, bei atskirus MI pogrupius. Siekiant gauti išsamesnius rezultatus, rekomeduojama didinti imtį, tačiau miokardo audinio surinkimas yra sudėtingas, kadangi yra atliekamas ex vivo. Didelės apimties MMP3 - 1171 5A /6A būtų reikalinga studija, kurioje būtų įtraukta bent 385 MI tiriamieji, tai leistų pasiekti 95% patikimumo intervalą su ± 5% paklaida.

The use of cardioplegia not only achieves cardiac arrest but also minimizes ischemic/reperfusion (I/R) injury, potentially improving short- or long-term outcomes. The aim of this study was to evaluate the impact of different cardioplegic solutions - del Nido, Custodiol HTK and St. Thomas on genes expression and cytokines response in an immature rat heart model of I/R using the Langendorff preparation. Expression of genes which are involved in cell cycle, proliferation, apoptosis resistance and response to hypoxia were determined in cardiac tissue, as well as levels pro/anti-inflammatory cytokines were measured.

Introduction. Cardioplegic solutions are employed during heart surgery to halt myocardial contraction. Their main purpose is to minimize myocardial oxygen demand by inducing electromechanical quiescence and cooling of the heart, thereby reducing ischemic effects. This process helps prevent degenerative changes, decreases the metabolic demands of the cardiac muscle, and protects cardiac myocytes from apoptosis and cell death [1]. Ischemic injury in the heart can be characterized by various molecular alterations within cells. BCL-2 family proteins play a crucial role in regulating mitochondrial apoptosis, either facilitating or preventing cell death [2]. In addition, FOS proteins have been associated with cell transformation, differentiation, proliferation [3]. The BNIP2 gene interacts with various proteins to protect cells from externally induced cell death [4]. Meanwhile, HIF1α serves as a key regulator of cellular and systemic homeostasis in response to hypoxia [5]. Aim. To assess the effects of three different cardioplegic solutions on immature rat heart tissues, we analyzed gene expression associated with the cell cycle, proliferation, apoptosis resistance, and hypoxia response. Methods. The animals were sacrificed, and the heart was removed through a median sternotomy, then transferred to a cold perfusion buffer. Within 5 min, the heart was mounted on a Langendorff system and perfused retrogradely. Cardioplegia was administered using St. Thomas (CP1), Custodiol HTK (CP2), or del Nido (CP3) solutions, with re-plegia intervals of 30 min (CP1), 90 min (CP3), or a single dose (CP2). As a positive control, fully perfused heart tissue was used (K-PRF). Ventricular biopsies were homogenized in liquid nitrogen to extract total RNA, which was then reverse-transcribed and analyzed for gene expression using TaqMan assays. Results. CP3-treated tissue had an average 50% lower BAX/BCL2 ratio than CP1 and CP2 tissue, however, these changes were not statistically significant. Following CP treatment, HIF1α gene was significantly overexpressed CP3 group compared to, CP1, and CP2 groups (P<0.05). In all cases, FOS expression was significantly decreased compared to the K-PRF after CP1 and CP2 treatment. After 2 and 4 h of incubation with CP3 solution, FOS gene expression remained substantially higher compared to CP1 (P<0.05) and CP2 (P<0.05). Similar results were observed in BNIP2 gene expression. Based on gene expression, CP3 treated cardiac tissue was comparable to K-PRF heart tissue in all timestamps. Conclusions. The CP3 solution exhibited the most effective cell-protective properties, comparable to heart perfusion. However, further studies are required to assess the electrophysiological and metabolic changes in heart tissue.

Išradime pateikiami ikiklinikinių in vivo ir in vitro ir klinikinių tyrimų in vitro duomenys bei kuriamojo vaistinio preparato poveikio susijusių su uždegimu ir imuniniu atsaku genų raiškai, taikant sekoskaitos duomenų diferencinę genų raiškos analizės duomenys. Tyrimų duomenimis grįstas naujo preparato poveikio vertinimas leidžia daryti išvadą, kad gydymas kuriamu preparatu daro poveikį virusinės ir bakterinės infekcijos sukeltiems genų reguliacijos sutrikimams organizme ir tinkamas koreguoti ar slopinti patologinius procesus molekuliniu lygmeniu. Vadovaujantis šios pažangios technologijos gautais rezultatais kuriamas naujas vaistinis preparatas, sudarytas iš dichloroacetato ir valpro rūgšties vaistinių preparatų derinio, skirtas virusinėms ir bakterinėms infekcijoms bei uždegiminėms ligoms gydyti, gali pagerinti gydomos ligos eigą, pagreitinti pacientų sveikimą, išgyvenamumą, gyvenimo kokybę ir sumažinti sveikatos priežiūros išlaidas.

Introduction Cardioplegic solutions are used to stop myocardial contraction during heart surgery. Their primary goal is to reduce myocardial oxygen demand by creating electro-mechanical quiescence and cooling the heart, which reduces ischemic effects. This helps prevent degenerative changes, lowers the metabolic demands of the cardiac muscle, and prevents apoptosis and cell death in cardiac myocytes. [1]. Various alterations in molecular processes within cells can be used to define ischemic injury in heart. BCL-2 family proteins are important modulators of mitochondrial apoptosis, either promoting or inhibiting cell death [2]. Cell transformation, differentiation, and proliferation have all been linked to FOS proteins [3]. By interacting with various proteins, the BNIP2 gene protects cells from exogenously induced cell death [4]. HIF1α acts as a master regulator of the cellular and systemic homeostatic response to hypoxia [5]. Aim To evaluate three different cardioplegic solutions in immature rat heart tissues, we measured the expression of genes related to the cell cycle, proliferation, apoptosis resistance, and hypoxia response. Methods Animals were sacrificed, and the heart was excised via median sternotomy, transferred to cold perfusion buffer, and within 5 minutes, the heart was mounted on a Langendorff system. Cardioplegia was administered using St. Thomas (CP1), Custodiol HTK (CP2), or del Nido (CP3) solutions, with re-plegia intervals of 30 minutes (CP1), 90 minutes (CP3), or a single dose (CP2). The control group was regarded as non-CP tissue (CP0). As a positive control, fully perfused heart tissue was used (K-PRF). Ventricular biopsies were homogenized in liquid nitrogen in order to extract total RNA. RNA was reverse-transcribed and analyzed for gene expression using TaqMan assays. Data were normalized to GAPDH gene and analyzed with GraphPad Prism 9. Results CP3-treated tissue had an average 50% lower BAX/BCL2 ratio than CP1 and CP2 tissue, however, these changes were not statistically significant. Following CP treatment, HIF1α gene was significantly overexpressed CP3 group compared to CP0, CP1, and CP2 groups (P<0.01). In all cases, FOS expression was significantly increased compared to the CP0. After 2 and 4 h of incubation with CP3 solution, FOS gene expression remained substantially higher compared to CP1 (P<0.05) and CP2 (P<0.05). Similar results were observed in BNIP2 gene expression. Based on gene expression, CP3 treated cardiac tissue was comparable to K-PRF heart tissue in all timestamps. Conclusions The CP3 solution demonstrated the best cell-protective properties, comparable to heart perfusion. However, further research is needed to evaluate the electrophysiological and metabolic changes in heart tissue.