Úvod: Krátkodobé hypoxické stimuly sa javia ako potenciálny spúšťač procesov adaptácie myokardu na zvýšenú energetickú záťaž (1,2). Stimulácia adaptačnej odpovede prostredníctvom hypoxického preconditioningu (HPC) môže predstavovať účinný nástroj na udržanie bioenergetickej rovnováhy myokardu vystavenom ischemicko/reperfúznemu (IR) poškodeniu. Našim cieľom bolo overiť, či je nami sledovaný model HPC dostatočným podnetom k stimulácii kardioprotektívnej odpovede na úrovni mitochondriálneho proteómu srdca.

Metodika: Samce potkanov kmeňa Wistar vystavené HPC strávili 8-hod. v hypoxickej komore (10 % O₂) jeden deň v týždni po dobu štyroch týždňov. Následne boli srdcia extrahované a perfundované metódou podľa Langendorffa (15 minút stabilizácia, 30 minút globálnej ischémie a 40 minút reperfúzie). Izolované srdcové mitochondrie boli podrobené kvantitatívnej label-free LC-MS/MS proteomickej analýze, enzýmová aktivita ATP-syntázy bola stanovená spektrofotometricky.

Výsledky: Podmienky HPC neindukovali významné zmeny v expresii analyzovaných mitochondriálnych proteínov, signifikantne down-regulovaných bolo 9 % kvantifikovaných proteínov. Vzájomné korelácie medzi signifikantne zmenenými proteínmi boli však po hypoxickom stimule zosilnené pozitívnym smerom. HPC mal pozitívny efekt na reguláciu expresie proteínu ACSL1 (p < 0,001), ktorého down-regulácia vedie k obnove srdcovej funkcie a podpore regenerácie kardiomyocytov. Signifikantne down-regulované boli pri porovnaní skupín HPC-IR vs. IR AIFM1 (p = 0,012), proteín indukujúci proces apoptózy a OPA1 (p = 0,003), proteín zodpovedný za proces mitochondriálnej fúzie. Aktivita ATP-syntázy bola vplyvom HPC znížená (p = 0,037), ale proteomické analýzy nepreukázali významnú zmenu v expresiách podjednotiek ATP-syntázy, okrem podjednotky ATP5H.

Záver: Na základe výsledkov získaných z proteomických analýz, sledovaný model HPC nepreukázal dostatočný podnet smerom ku kardioprotektívnej odpovedi analyzovaných mitochondriálnych proteínov v srdci, ktoré bolo vystavené podmienkam IR poškodenia. Avšak na úrovni vybraných proteínov, HPC vykazoval stimuláciu proteínov súvisiacich s aktiváciou adaptačných mechanizmov a rovnako mal pozitívny efekt na moduláciu vzájomných korelácií medzi proteínmi.