National Grants
Proiect finanțat de Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării - UEFISCDI
PROGRAM : Dezvoltarea sistemului național de CD
TIP PROIECT: Proiecte de cercetare postdoctorală (PD)
TITLU PROIECT/ PROJECT TITLE:
Impactul glucozei crescute in interactia dintre celulele endoteliale valvulare si monocite: semnatura moleculara si rolul in disfunctia valvulara.
Impact of high glucose in valvular endothelial cells-monocyte crosstalk: molecular signatures and role in early valvular dysfunction
COD PROIECT/ PROJECT CODE: PN-III-P1-1.1-PD-2021-0498
NR. CONTRACT/ CONTRACT NO.: PD 35/2022
DIRECTOR PROIECT/ PROJECT LEADER: PhD. Monica Ţucureanu
MENTOR PROIECT/ PROJECT MENTOR: PhD. Ileana Mânduțeanu
ACRONIM PROIECT/ PROJECT ACRONYM: VALDYSIGN
PERIOADA DE IMPLEMENTARE/ PERIOD: – 01.04.2022 – 31.03.2024
BUGET PROIECT/ BUDGET: 250.000 lei
ECHIPA DE IMPLEMENTARE/ IMPLEMENTATION TEAM: Monica Ţucureanu, Ileana Mânduțeanu
Abstract
Aortic valve disease (AVD) and diabetes are progressive diseases that represent world-wide health problems. Diabetes is a risk factor for AVD, predicts faster disease progression andaccelerates AVD. The mechanisms of early aortic valve dysfunction are still unclear, but evidence suggest that valvular endothelial cells (VEC) and monocytes (Mo) play key roles in the process. Our working hypothesis is that diabetic conditions (high glucose-HG) alter normal VEC-Mo interaction by progressively inducing molecular changes and function alteration in both cell types. The main goal of this project is to reveal the molecular signatures of VEC and Mo upon their interaction in HG conditions, to evaluate the role of key molecules in cell dysfunction and to propose novel mechanisms of early valvular dysfunction in diabetes. Our hypothesis will be tested by characterizing the molecular profile induced by HG in interacted VEC-Mo and by evaluating the function of relevant HG-induced molecules in endothelial permeability and monocyte adhesion/transmigration. HG-induced VEC and monocyte transcriptome will be analysed, and key molecules will be validated at gene and protein level. The role of relevant molecules will be investigated in endothelial permeability and monocyte adhesion/transmigration, early processes of valvular dysfunction in diabetes. Our project would provide important knowledge of early AVD in diabetes and might indicate new possible therapeutic targets for AVD in diabetes.
Working hypothesis.In normal glucose conditions (A), monocytes (Mo) and valvular endothelial cells (VEC) crosstalk contribute to valvular homeostasis, while in high glucose (HG) conditions (B), cells crosstalk is altered and HG progressively induces molecular changes in VEC and Mo, their interaction leading to changes in cytoskeletal and junctional proteins, thus influencing endothelial permeability, the expression of inflammatory mediators and cellular adhesion molecules (CAM), determining adhesion and transmigration of monocytes, key events in aortic valve pathology. The goal of the proposed project is to uncover molecules and mechanisms involved in early changes that lead to aortic valve dysfunction in diabetic conditions.
Objectives:
Objective 1.To characterize the molecular profile induced by short high glucose exposure in VEC-Mo co-culture.
Activity 1.1. Whole-transcriptome sequencing to identify molecules involved in early modifications induced in VEC and Mo after interaction in HG conditions;
Activity 1.2. Validation of key molecules by RealTime PCR;
Activity 1.3. Investigation of protein expression of relevant molecules induced by HG conditions in VEC-Mo co-culture.
Objective 2.To evaluate the function of relevant molecules found modified in O1 in endothelial permeability and monocyte adhesion and transmigration.
Activity 2.1. Investigation of endothelial permeability in HG conditions: role of changes in junctional and cytoskeletal proteins;
Activity 2.2. Establishing the role of diabetes on monocyte adhesion and transmigration in dynamic conditions;
Activity 2.3. Analysis of the role of identified molecules in endothelial permeability and monocyte adhesion and transmigration in dynamic conditions.
Rezumat
Boala valvei aortice (BVA) și diabetul sunt boli progresive care reprezintă probleme de sănătate la nivel mondial. Diabetul este un factor de risc pentru BVA, prezice o progresie mai rapidă a bolii și accelerează AVD. Mecanismele timpurii ale disfuncției valvei aortice sunt încă neclare, dar este evident ca celulele endoteliale valvulare (VEC) și monocitele (Mo) joacă roluri cheie în acest proces. Ipoteza de lucru este că glucoza ridicată (HG) modifică interacțiunea normală VEC-Mo inducând progresiv modificări moleculare specifice și modificarea fenotipului și funcției în ambele tipuri de celule. Scopul proiectului este de a evidentia moleculele modificate in VEC și Mo in interacțiunea lor în condiții de HG, de a evalua rolul moleculelor cheie în disfuncția celulelor și de a propune mecanisme noi de disfuncție valvulară timpurie în diabet. Ipoteza noastră va fi testată prin caracterizarea profilului molecular indus de HG în VEC-Mo în interacție si prin evaluarea funcției moleculare relevante, induse de HG în VEC și Mo în permeabilitatea endotelială și aderența și transmigrarea monocitelor. În acest scop vor fi analizate transcriptomul VEC si monocitelor induse de HG, iar moleculele cheie vor fi validate. Rolul moleculelor relevante va fi investigat în permeabilitatea endotelială și adeziunea/transmigrarea monocitelor. Proiectul nostru poate oferi cunoștințe importante despre BVA precoce în diabet și ar putea indica noi posibile ținte terapeutice pentru BVA.
Ipoteza de lucru. In conditii de glucoza normala, interactia dintre monocite (Mo) si celulele endoteliale valulare (VEC) contribuie la homeostazia valvulara, in timp ce in conditii de glucoza crescuta (HG), interactia dintre celule este alterata, HG inducand progresiv modificari moleculare in VEC si Mo si in proteinele citoscheletale si junctionale, influentand astfel permeabilitatea endoteliala, in expresia mediatorilor inflamatori si moleculele de adeziune celulara, determinand adeziunea si transmigrarea monocitelor, evenimente cheie in patologia valvei aortice.
Obiective:
Obiectivul 1. Caracterizarea profilului molecular indus de expunerea scurta la concentratii crescute de glucoza in co-cultura VEC-Mo.
Activitatea 1.1. Secventierea intregului transcriptome pentru a identifica molecule implicate in modificarile timpurii induse in interactia VEC-Mo in conditii de glucoza crescuta;
Activitatea 1.2. Validatrea moleculelor cheie prin RealTime PCR;
Activitatea 1.3. Investigarea expresiei proteice a moleculelor relevante induse de HG in co-cultura VEC-Mo.
Obiectivul 2. Evaluarea functiei moleculelor relevante identificate a fi modificate in O1 in permeabilitatea endoteliala si adeziunea si transmigrarea monocitelor.
Activitatea 2.1. Investigarea permeabilitatii endoteliale in conditii HG: rolul proteinelor junctionale si citoscheletale;
Activitatea 2.2. Stabilirea rolului diabetului in adeziunea si transmigrarea monocitelor in conditii dinamice;
Activitatea 2.3. Analiza rolului moleculelor identificate in permeabilitatea endoteliala si adeziunea si transmigrarea monocitelor in conditii dinamice .
Rezultatele Etapei I, specifice activitatilor propuse in 2022, se poate gasi aici.
