Can long-length Clusterin (CluL) be applied as a cardioprotective treatment in the prehospital setting?

Abstract

Introduksjon: Akutt hjerteinfarkt er en av hovedårsakene til dødsfall på verdensbasis. Til tross for bedring i kliniske resultat, lider mange pasienter av sekundær hjertesvikt, arytmier og tidlig død grunnet permanente myokardiale skader. Denne oppgaven undersøker proteinet Clusterin (CluL) sin evne til å øke hjertemuskulaturens toleranse mot iskemi/reperfusjonsskader med tanke på muligheten for utvikling av et fremtidig legemiddel. Mål: Å bekrefte om CluL har en hjertebeskyttende effekt på humane hjertemuskelceller (Girardi celler), og å undersøke om CluL beskytter via den kjente hjertebeskyttende signalveien, RISK. Metode: Effekten av CluL ble testet ved å bruke en simulert iskemisk reperfusjons (sIR) modell. For å undersøke om CluL gir beskyttelse via RISK, ble en inhibitor av Akt administrert sammen med CluL i sIR-forsøkene. Western Blotting ble utført for å bekrefte at CluL fosforylerer Akt og GSK3ß. Resultat: CluL reduserte celledøden signifikant sammenlignet med kontrollgruppene i våre sIR-forsøk, og Akt-inhibitoren reduserte beskyttelsen av CluL. Immunoblotting bekreftet at CluL fosforylerer Akt og GSK3ß og at CluL sin effekt medieres via signalveien RISK. Konklusjon: CluL virker beskyttende i Girardi cellene og utøver denne effekten ved å aktivere signalveien RISK. Clusterin kan derfor være et mulig mål for utvikling av nytt legemiddel som øker hjertemuskulaturens toleranse mot iskemi/reperfusjonsskader.

Introduction: Acute myocardial infarction (AMI) is a leading cause of death globally. Despite better clinical outcomes, many patients suffer from secondary heart failure, arrhythmia, and premature death due to permanent damage to the heart during AMI and revascularization. This thesis investigates whether Clusterin (CluL) could be considered a pharmacological treatment enhancing myocardial tolerance to ischemic reperfusion injury (IR-injury). Aims: To determine whether CluL offers cardioprotection in cardiac-derived Girardi cells, and to explore whether CluL affords its protection via the cardioprotective signaling pathway, RISK. Methods: The cardioprotective effect of CluL was tested using the simulated ischemic reperfusion (sIR) method applied as a preconditioning treatment. To investigate if CluL mediates its cardioprotection via RISK, an inhibitor of Akt was administered with CluL in the sIR-protocol. Western Blotting was applied to verify the phosphorylation of Akt and GSK3 by CluL. Results: CluL significantly reduced cell death compared to control, when applied in our sIR-model. The Akt inhibitor slightly reduced the CluL cardioprotection. Immunoblotting confirmed CluL to phosphorylate Akt and GSK3, verifying that CluL mediates cardioprotection via RISK. Conclusion: Exogenous administrated CluL in cardiac-derived Girardi cells offers cardioprotection by activating the RISK pathway. Clusterin may emerge as a promising new pharmacological treatment enhancing myocardial tolerance.