Molekulární mechanismy v diabetické embryopatii

Abstract

Diabetická embryopatie je jednou z vážných komplikací spojených s diabetem. Je známo, že maternální diabetes zvyšuje četnost vrozených defektů až desetkrát. Nejčastějšími defekty jsou kardiovaskulární defekty a defekty neurální trubice. Molekulární mechanismy vzniku diabetické embryopatie stále nejsou známy. Tato práce přispívá k objasnění molekulárních procesů vedoucích ke vzniku kardiovaskulárních defektů v diabetické embryopatii. Studie vychází ze zjištění, že maternální diabetes ovlivňuje transkripční regulaci hypoxií indukovaného faktoru 1 (HIF-1) ve vyvíjejícím se embryu. Pro studium vlivu maternálního diabetu na HIF-1 signální dráhu byl použit myší model heterozygotní pro "knock-out" Hif1α genu. Analýzy ukázaly negativní vliv maternálního diabetu na vývoj embrya a vyšší riziko vzniku diabetické embryopatie u Hif1α+/- mutantů v porovnání s wt embryi vystavenými diabetickému prostředí. Histologická analýza defektů srdcí v embryonálním dni (E) 14,5 potvrdila zvýšený výskyt kardiovaskulárních defektů, zejména defektů mezikomorového septa a hypoplasii kompaktní stěny levé komory u Hif1α+/- embryí ve srovnání s wt embryi z diabetických těhotenství. Pro lepší porozumění molekulárních změn byly provedeny qPCR analýzy genové exprese v embryonálním srdci ve věku E9,5 a E10,5. Pro studium změn exprese...

Diabetic embryopathy is one of many serious complications associated with diabetes. It is known that maternal diabetes increases the frequency of congenital defects up to ten times. The most common defects are cardiovascular and neural tube defects. Molecular mechanisms of diabetic embryopathy are still not known. This work contributes to elucidation of molecular processes leading to development of cardiovascular defects in diabetic embryopathy. This study is based on observation that maternal diabetes affects transcriptional regulation of hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1) in developing embryo. To study the influence of maternal diabetes on HIF-1 signaling pathway, we used mouse model heterozygous for "knock-out" of Hif1α gene. Our analyses showed the negative combinational effects of maternal diabetes and Hif1α+/- genotype on embryonic development and increased risk of diabetic embryopathy. Histological analysis demonstrated the increased incidence of cardiovascular defects, particularly defects of interventricular septum and hypoplastic compact left ventricular wall in embryonic day (E) 14.5 Hif1α+/- embryos compared to wt littermates from the diabetic pregnancy. Using qPCR, we analyzed gene expression changes in the embryonic hearts at E9.5 and E10.5. We selected genes important for the...