Nicotinic receptors (NRs) play an important role in the cholinergic regulation of heart functions, and converging evidence suggests a diverse repertoire of NR subunits in the heart. A recent hypothesis about the plasticity of β NR subunits suggests that β2-subunits and β4-subunits may substitute for each other. In our study, we assessed the hypothetical β-subunit interchangeability in the heart at the level of mRNA. Using two mutant mice strains lacking β2 or β4 NR subunits, we examined the relative expression of NR subunits and other key cholinergic molecules. We investigated the physiology of isolated hearts perfused by Langendorff's method at basal conditions and after cholinergic and/or adrenergic stimulation. Lack of β2 NR subunit was accompanied with decreased relative expression of β4-subunits and α3-subunits. No other cholinergic changes were observed at the level of mRNA, except for increased M3 and decreased M4 muscarinic receptors. Isolated hearts lacking β2 NR subunit showed different dynamics in heart rate response to indirect cholinergic stimulation. In hearts lacking β4 NR subunit, increased levels of β2-subunits were observed together with decreased mRNA for acetylcholine-synthetizing enzyme and M1 and M4 muscarinic receptors. Changes in the expression levels in β4-/- hearts were associated with increased basal heart rate and impaired response to a high dose of acetylcholine upon adrenergic stimulation. In support of the proposed plasticity of cardiac NRs, our results confirmed subunit-dependent compensatory changes to missing cardiac NRs subunits with consequences on isolated heart physiology.NEW & NOTEWORTHY In the present study, we observed an increase in mRNA levels of the β2 NR subunit in β4-/- hearts but not vice versa, thus supporting the hypothesis of β NR subunit plasticity that depends on the specific type of missing β-subunit. This was accompanied with specific cholinergic adaptations. Nevertheless, isolated hearts of β4-/- mice showed increased basal heart rate and a higher sensitivity to a high dose of acetylcholine upon adrenergic stimulation.
- MeSH
- Acetylcholine pharmacology MeSH
- Muscarinic Antagonists pharmacology MeSH
- Atropine pharmacology MeSH
- Cholinesterase Inhibitors pharmacology MeSH
- Hexamethonium pharmacology MeSH
- Isoproterenol pharmacology MeSH
- Myocardium metabolism MeSH
- Mice, Knockout MeSH
- Mice MeSH
- Neostigmine pharmacology MeSH
- Receptors, Nicotinic metabolism MeSH
- Heart drug effects MeSH
- Animals MeSH
- Check Tag
- Mice MeSH
- Animals MeSH
- Publication type
- Journal Article MeSH
- Research Support, Non-U.S. Gov't MeSH
Diagnózu esenciálnej hypertenzie tvoríme per exclusionem – vylúčením tzv. sekundárnych hypertenzií (nefrogénnych, endokrinne podmienených a pod.). Pojem esenciálna hypertenzia je však nejasný. O mechanizmoch jej vzniku máme množstvo hypotéz, ale o príčinách jej „fixácie“ sa pohybujeme v neurčitosti. Esenciálna hypertenzia sa javí skôr ako syndróm a nie ochorenie sui generis. Autori analyzujú známe cesty ako aj kompenzačné mechanizmy, ktorých snahou je dobrá perfúzia tkanív. Ak komplikované mechanizmy vedú k retencii soli a vody najúčinnejšou terapiou bude ovplyvnenie lumenu ciev a objemu cirkulujúcej krvi. Optimalizácia krvného tlaku je výhodná pre zníženie cievnych katastrof (infarktu myokardu a mozgu). Neprimerané zníženie prietoku tkanivami môže však v určitej fáze vývoja esenciálnej hypertenzie vyvolať inadekvátne vyplavenie renínu. To môže spôsobiť v konečnom dôsledku degeneratívne zmeny v bunkách tkanív vrátane mozgu, čím sa jeho autoregulatívna funkcia ďalej zhorší. Je ešte stále veľa nejasností v oblasti racionálnej liečby hypertenzie.
Diagnosis of essential hypertension is created per exclusionem – with exclusion of all, so called secondary hypertensions (nephrogenic, endocrine conditioned etc). Idea and the name-essential hypertension are unclear. We have a lot of hypotheses about mechanisms of hypertension but no one is explaining satisfactorily the „fixation“ of hypertension. From this point of view essential hypertension looks more like a syndrome than disease sui generis. Authors analyzed all possible pathways of hypertension origin as well as compensatory mechanisms in peripheral circulation in effort to reach relevant tissue perfusion. If these mechanisms lead to salt and water retention the best mode of the treatment would be to influence volume and blood vessels lumen. It is clear that optimization of blood pressure is advantageous for prevention of vascular catastrophes (myocardial and cerebral infarction). Nevertheless inadequate lowering of the peripheral tissue perfusion (kidney, CNS) can lead to degenerative changes in tissues and to disturbances in centrally regulated processes of blood pressure.
- MeSH
- Heart Function Tests MeSH
- Glucocorticoids analysis MeSH
- Karyometry MeSH
- Rabbits MeSH
- Lipids analysis MeSH
- Mineralocorticoids analysis MeSH
- Myocardium metabolism MeSH
- Adrenal Glands metabolism MeSH
- Heart Failure metabolism MeSH
- Body Weight MeSH
- Organ Size MeSH
- Animals MeSH
- Check Tag
- Rabbits MeSH
- Male MeSH
- Animals MeSH
- MeSH
- Insulin-Secreting Cells metabolism MeSH
- Glutamine MeSH
- Hyperinsulinism complications MeSH
- Insulin Resistance MeSH
- Cachexia mortality MeSH
- Humans MeSH
- Lipolysis MeSH
- Neoplasms * mortality MeSH
- Adipose Tissue metabolism MeSH
- Amino Acids, Branched-Chain MeSH
- Body Weight Changes MeSH
- Check Tag
- Humans MeSH
- Publication type
- Review MeSH
- MeSH
- Energy Metabolism MeSH
- Enzymes physiology MeSH
- Hypertrophy metabolism MeSH
- Rats MeSH
- Muscles enzymology metabolism MeSH
- Check Tag
- Rats MeSH
Úvod: U pacientů po operaci juvenilní idiopatické skoliózy jsme pozorovali výrazné změny v postuře při následných pooperačních kontrolách ve smyslu výšky ramen, sagitální i frontální rovnováhy. Pro studii jsme vybrali pacienty s adolescentní idiopatickou skoliózou typu Lenke 1, jelikož se jedná o nejčastější typ deformity indikovaný k operační léčbě. Cílem studie bylo odhalit buď klíčový mechanismus změny postury, nebo komplex dílčích mechanismů ovlivňujících celkovou stabilitu páteře po operaci korekce a stabilizace skoliotické deformity typu Lenke 1. Materiál a metoda: V souboru 56 pacientů (9 chlapců a 47 dívek), s průměrným věkem 15,9 roku v době operace s idiopatickou skoliózou typu Lenke 1, kteří podstoupili operaci v roce 2011-2012, jsme provedli retrospektivní studii měření dlouhých rtg snímků páteře. Cílem studie bylo odhalení buď jednoho klíčového mechanismu kompenzace postury, nebo vlivu více faktorů. U každého pacienta byly stanoveny čtyři kontrolní body, a to rtg snímky před operací, pět dní po operaci, kontrola čtyři měsíce a 12 měsíců od operace. Měřené hodnoty byly na rtg snímcích v anteroposteriorní projekci a boční projekci dlouhých snímků páteře: Cobbův úhel hlavní a vedlejší křivky, hrudní kyfóza, bederní lordóza, Cobbův úhel nad a pod fúzí, radiografická olovnice-C7 plumb line, klavikulární úhel, oblikvita pánve, pánevní incidence, úhel rozevření disku na přechodu fúze kraniálně a kaudálně. Dále následovalo vyhodnocení měření. Byla provedena jednofaktorová analýza rozptylu postupně pro všechny sledované parametry na hodnotě významnosti 0,05. Výsledky: Na základě One-Way ANOVA testu a Fisherova LSD testu mnohonásobného porovnání jsme určili parametry, které se statisticky významně mění ve sledovaných bodech. Jedná se měřené parametry: velikost rozevření úhlu prvního volného disku pod fúzí a změna v klavikulárním úhlu. Tyto parametry se měnily v pooperačním období statisticky významně ve srovnání kontrol po operaci a čtyři měsíce po operaci. Stejné byly i změny v klavikulárním úhlu, ale nikoliv souvislosti s ostatními parametry nad fúzí. Diskuse: Naše studie upozorňuje na důležitost kompenzace prvního volného disku pod fúzí při operační léčbě skoliotické deformity typu Lenke 1, toto se ovšem vztahuje i na operační léčbu dalších typů idiopatické skoliózy. Symetrické zatížení prvního volného disku je důležité pro zpomalení degenerace v tomto namáhaném segmentu páteře. Určení výšky spodního instrumentovaného obratle je klíčové pro celkovou úspěšnost operace, ale nyní nejsou stanoveny jasné postupy, jak tento obratel určit. Závěr: Na základě vyhodnocení daných měření považujeme za klíčové místo pro celkovou stabilitu páteře u pacientů po operaci skoliózy pod provedenou fúzí obratlových těl, nikoli nad ní. Ačkoli změny Cobbova úhlu pod fúzí nebyly v pooperačním období významné, změna otevření disku na přechodu fúze kaudálně byla statisticky signifikantní mezi kontrolou po operaci a čtyři měsíce od ní. Tyto výsledky svědčí o důležitosti určení spodního instrumentovaného obratle (lower instrumented vertebra - LIV), jehož správné určení nám dokáže zajistit dlouhodobě stabilní a kompenzované postavení páteře. Změna ve velikosti v klavikulárním úhlu nebyla v souvislosti se změnami parametrů měřených nad fúzí.
Introduction: Adolescent idiopathic scoliosis type Lenke 1 is the most common type of scoliosis indicated for surgical treatment. There are significant changes in posture in the patients who underwent spinal fusion surgery for adolescent idiopathic scoliosis. Most of the changes occur in shoulder balance, balance in the frontal and the sagittal plane. Goal of this study is to determine the key mechanism or group of the most important mechanisms in posture changes after scoliosis surgery. Material and Methods: The sample for the research consisted of 56 patients (9 males and 47 females) of average age of 15.9 years. These patients were surgically treated either with transpedicular screw fixation or hybrid constructs including both screws and hooks. All of them were retrospectively examined by plain standing radiograph analysis. The essential measured parameters in AP and sagittal projection were: the Cobb angle of the main and compensatory curves, the Cobb angle of the first upper and lower free disc adjacent to the instrumented fusion, the difference between C7 plumb line and central sacral vertical line, the clavicle angle, pelvic obliquity, (pelvic tilt) pelvic incidence, as well as the Cobb angle in sagittal plane of kyphosis and lordosis. Four X-ray series were measured in every patient: preoperatively, 5 days, 4 months and 12 months postoperatively. One-way ANOVA analysis of variance was performed to test these parameters at P < 0.05. Results: One-Way ANOVA test and Fisher LSD test was performed. These tests detected parameters that changed significantly in the postoperative period. Significant changes have been shown in the disc angle below the fusion and in the clavicle angle during the postoperative period. Nevertheless, changes in of the clavicle angle were with no correlation to other measured parameters above the fusion. Discussion: This study points out the importance of maintaining good compensation of the first free disc below the fused segments of the spine. This study included only Lenke 1 type curves, but this rule can be applied also for other types of curves. Asymmetrical disc load can lead to early degenerative disc disease and good compensation of this segment is a good predictive factor. Selection of the right level of lower instrumented vertebra is crucial for achieving a long lasting stable and compensated spine, nevertheless no official guidelines to determine the lower instrumented vertebra have been set so far. Conclusion: According to the results the key mechanism for spine stability after scoliosis fusion surgery lies underneath the fusion. The changes in Cobb angle measurement of the compensatory lumbar curve were not statistically significant in the postoperative period, on the other hand changes in the wedging of the first free disc under the fusion were significant. This finding shows the importance of selecting the right level of lower instrumented vertebra for achieving a balanced spine. Changes in the clavicular angle were significant but with no correlation to other parameters measured above the fusion.
- Keywords
- stabilita páteře, adolescentní idiopatická skolióza,
- MeSH
- Child MeSH
- Spinal Fusion MeSH
- Humans MeSH
- Adolescent MeSH
- Young Adult MeSH
- Spine diagnostic imaging physiopathology MeSH
- Postoperative Period MeSH
- Posture MeSH
- Radiography methods MeSH
- Retrospective Studies MeSH
- Scoliosis * surgery physiopathology MeSH
- Check Tag
- Child MeSH
- Humans MeSH
- Adolescent MeSH
- Young Adult MeSH
- Male MeSH
- Female MeSH
