To understand the pathogenesis of dilated cardiomyopathy (DCMP), it is necessary to establish the molecular-cellular mechanisms of myocardial aging, including those associated with programmed cell death, the molecular mechanisms of which have not been practically studied. The aim of this work is to study markers of apoptosis in cardiomyocytes of patients with DCMP in vitro. We used the method of primary dissociated cell cultures and the method of immunofluorescence confocal laser microscopy. Cells of the 3rd and 14th passages, corresponding to «young» and «old» cultures, were used to simulate cellular senescence. Results. At the molecular level, aging of cardiomyocyte cells was accompanied by a twofold increase in the expression of p16INK4a compared to «young cultures» both in the control group and in the group with DCMP. It was also found that the expression of p16INK4a in cultures taken from patients with pathology was 2 times higher than in similar cultures from healthy patients. The expression of p21 was increased in the group with DCMP compared to the control; however, with aging of the culture, the expression of p21 did not change, remaining at a significant level. The most significant differences were obtained when comparing the expression of Bax in the cell culture of cardiomyocytes from the group with DCMP in a «young» culture compared with the norm, 3,2 times. Aging of myocardial cells at the molecular level was manifested in an increase in the expression of the Bax protein, which is the triggering mechanism of the mitochondrial apoptosis pathway. It is possible that this pathway of cell death is prevalent in DCMP.
Для понимания патогенеза дилатационной кардиомиопатии (ДКМП) необходимо установить молекулярно-клеточные механизмы старения миокарда, в том числе связанные с программируемой клеточной гибелью, молекулярные механизмы которого практически не изучены. Цель работы — изучение маркеров апоптоза в кардиомиоцитах у пациентов с ДКМП in vitro. В работе использовали метод первичных диссоциированных клеточных культур и метод иммунофлюоресцентной конфокальной лазерной микроскопии. Для моделирования клеточного старения использовали клетки 3-го и 14-го пассажей, соответствующие «молодым» и «старым» культурам. На молекулярном уровне старение клеток кардиомиоцитов сопровождалось повышением экспрессии р16INK4a в 2 раза по сравнению с «молодыми культурами» как в контрольной, так и в группе с ДКМП. Также установлено, что экспрессия р16INK4a в культурах, взятых от пациентов с патологией, была в 2 раза выше, чем в аналогичных культурах от здоровых пациентов. Экспрессия р21 была повышена в группе с ДКМП по сравнению с контрольной группой, однако при старении культуры экспрессия p21 не изменялась, оставаясь на высоком уровне. Наиболее значимые различия были получены при сравнении экспрессии Bax в культуре клеток кардиомиоцитов из группы с ДКМП в «молодой» культуре по сравнению с нормой в 3,2 раза. Старение клеток миокарда на молекулярном уровне проявлялось в повышении экспрессии белка Baх, именно он является запускающим механизмом митохондриального пути апоптоза. Возможно, этот путь клеточной гибели является превалирующем при ДКМП.
Keywords: aging of heart cells; dilated cardiomyopathy; heart muscle disease; molecular markers; regulators of apoptosis.