Advances in Clinical and Experimental Medicine
2009, vol. 18, nr 2, March-April, p. 147–152
Publication type: original article
Language: English
Vascular Endothelial Growth Factor Following Myocardial Infarction
Naczyniowy śródbłonkowy czynnik wzrostu w zawale mięśnia sercowego
1 Department of Clinical Biochemistry, National Institute of Cardiology, Warsaw, Poland
2 Department of Ischemic Heart Disease, National Institute of Cardiology, Warsaw, Poland
Abstract
Background. VEGF−A plays an important role in the repair processes following acute myocardial infarction (AMI), mainly by the formation of coronary collateral circulation.
Objectives. In present study the concentrations of VEGF−A in plasma (“free” VEGF) and serum (“free” + plateletderived VEGF) in patients with ST−segment elevation myocardial infarction (STEMI) and in patients with stable angina (SA) were investigated.
Material and Methods. Forty patients with STEMI, 30 patients with stable angina, and 20 healthy volunteers were investigated. Blood from the STEMI patients was sampled at the time of admission, on days 1 and 2, and on discharge. VEGF−A was assayed with an ELISA kit.
Results. The concentrations of VEGF−A in the plasma and serum in the healthy volunteers were 7.9 ± 15.1 pg/ml and 161 ± 123 pg/ml, respectively. The patients with STEMI could be divided in two subgroups based on their VEGF level. In the first subgroup (23 patients) the plasma (25.0 ± 18.4 pg/ml) and serum (143 ± 127 pg/ml) VEGF−A concentrations were not significantly different from those in the healthy volunteers. In the second subgroup (17 patients) the respective concentrations were 84.9 ± 55.5 pg/ml and 608 ± 138 pg/ml, significantly higher (p < 0.05) than in the first subgroup. Patients with stable angina exhibited a significantly higher concentration of VEGF−A in serum (358 ± 200 pg/ml), but not in plasma (29.9 ± 30.0 pg/ml), compared with the control group.
Conclusion. Of the 40 patients with STEMI, only 17 exhibited increased VEGF concentration in both serum and plasma, whereas all the patients with SA had increased levels of VEGF in serum, but not in plasma. Ischemic and/or damaged myocardium is not a source of increased VEGF−A concentration in the circulation. Its most likely source in the bloodstream are platelets, which seem to have a role in the physiological storage and/or transport of particles for this cytokine.
Streszczenie
Wprowadzenie. Naczyniowy, śródłonkowy czynnik wzrostu (VEGF−A) pełni istotną rolę w przebiegu procesów wytwarzania krążenia obocznego u pacjentów po zawale mięśnia sercowego.
Cel pracy. Zbadanie stężenia VEGF−Aw osoczu (frakcja „wolna”) i w surowicy (frakcja płytkowa + frakcja „wolna” VEGF) u pacjentów ze świeżym zawałem mięśnia sercowego i u pacjentów ze stabilną chorobą wieńcową.
Materiał i metody. Badaniami objęto 40 pacjentów z zawałem mięśnia sercowego z uniesieniem odcinka ST, 30 pacjentów ze stabilną chorobą wieńcową oraz 20 zdrowych ochotników. Krew do badań pobierano na skrzep oraz na EDTA w momencie przyjęcia do szpitala oraz u pacjentów z zawałem po upływie 24, 48 godz., a także tuż przed wypisem. Stężenie VEGF oznaczano techniką ELISA.
Wyniki. Stężenie VEGF w osoczu i surowicy zdrowych ochotników wynosiło odpowiednio: 7,9 ± 15,1 pg/ml i 161 ± 123 pg/ml. Wśród pacjentów z zawałem można wydzielić dwie podgrupy. W pierwszej podgrupie (23 pacjentów) stężenie VEGF−Aw osoczu (25,0 ± 18,4 pg/ml) i surowicy (143 ± 127 pg/ml) było podobne jak w grupie kontrolnej. W podgrupie drugiej (17 pacjentów) natomiast stężenia VEGF−A wynosiły: w osoczu 84,9 ± 55,5 pg/ml, a w surowicy 608 ± 138 pg/ml. Wartości te były statystycznie znamiennie większe (p < 0,05) w porównaniu z wartościami u pacjentów z pierwszej podgrupy. Pacjenci ze stabilną chorobą wieńcową wykazywali znacząco większe stężenie VEGF−A w surowicy (358 ± 200 pg/ml), ale nie w osoczu (29,9 ± 30 pg/ml) w porównaniu do stężenia VEGF−A w grupie kontrolnej.
Wnioski. Spośród 40 pacjentów z zawałem mięśnia serca, jedynie u 17 stwierdzono znamiennie wyższe stężenia VEGF zarówno w surowicy, jak i osoczu, podczas gdy u pacjentów ze stabilną chorobą wieńcową obserwowano większe stężenia VEGF jedynie w surowicy. Uzyskane wyniki wskazują na zróżnicowaną odpowiedź pacjentów z zawałem na wywołaną niedokrwieniem syntezę VEGF. Źródłem VEGF−A w krążeniu są prawdopodobnie głównie płytki krwi, a nie uszkodzone niedokrwieniem miokardium.
Key words
VEGF−A, myocardial infarction, stable angina, platelets
Słowa kluczowe
VEGF−A, stabilna choroba wieńcowa, zawał serca, płytki krwi
References (18)
- Waltenberger J: Modulation of growth factor action: implication for the treatment of vascular diseases. Circulation 1997, 96, 4083–4094.
- Drake CJ, LaRue A, Ferrara N, Little CD: VEGF regulates cell behavior during vasculogenesis. Dev Biol 2000, 224, 178–188.
- Zygalaki E, Kaklamanis L, Nikolaou NI, Kyrzopoulos S, Houri M, Kyriakides Z, Liandou ES, Kremastinos DTh: Expression profile of total VEGF, VEGF splice variants and VEGF receptors in the myocardium and arterial vasculature of diabetic and non−diabetic patients with coronary artery disease. Clin Biochem 2008, 41, 82–87.
- Tischer E, Mitchell R, Hartman T, Silva M, Gospodarowicz D, Fiddes JC, Abraham JA: The human gene for vascular endothelial growth factor. Multiple protein forms are encoded through alternative exon splicing. J Biol Chem 1991, 266, 11947–11956.
- Ferrara N, Smyth T: The biology of vascular endothelial growth factor. Endocr Rev 1997, 18, 4–25.
- Ferroni P, Martini F, D’Alessandro R, Magnapera A, Raparelli V, Scarno A, Davi G, Basili S, Guadagoni F: In vivo platelet activation is responsible for enhanced vascular endothelial growth factor levels in hypertensive patients. Clin Chim Acta 2008, 388, 33–37.
- Roy H, Bhardwaj S, Yla−Herttula S: Biology of vascular endothelial growth factors. FEBS Lett 2006, 580, 2879–2887.
- Angeles Castilla M, Carmelo C, Gazapo RM, Martin O, Gonzalez−Pacheco FR, Tejedor A, Bragado R, Alvarez Arroyo MV: Role of vascular endothelial growth factor (VEGF) in endothelial cell protection against cytotoxic agents. Life Sci 2000, 67 1003–1013.
- Infanger M, Faramarzi S, Grosse J, Kurth E, Ulbrich C, Bauer J, Wehland M, Kreutz R, Kossmmehl P, Paul M, Grimm D: Expression of vascular endothelial growth factor and receptor tyrosine kinases in cardiac ischemia/reperfusion injury. Cardiovasc Pathol 2007, 16, 291–299.
- Kranz A, Rau C, Kochs M, Waltenberger J: Elevation of vascular endothelial growth factor−A serum levels following acute myocardial infarction. Evidence for its origin and functional significance. J Mol Cell Cardiol 2000, 32, 65–72.
- Gunsilius E, Petzer A, Stockhammer G, NussbaumerW, Schuacher P, Clausen J, Gastl G: Thrombocytes are the major source for soluble vascular endothelial growth factor in peripheral blood. Lab Invest 2000, 58, 169–174.
- Nadar SK, Blann A, Lip GYH: Effects of aspirin on intra−platelet vascular endothelial growth factor, angiopoetin−1, and p−selectin levels in hypertensive patients. Am J Hypertens 2006, 19, 970–979.
- Maruyama K, Mori Y, Murasawa S, Masaki H, Takahashi N, Tsutusami Y, Moriguchi Y, Shibazaki Y, Tanaka Y, Shibuya M, Inada M, Matsubara H, Iwasaka T: Interleukin−1β upregulates cardiac expression of vascular endothelial factor and its receptor KDR/flk−1 via activation of protein tyrosine kinases. J Mol Cell Cardiol 1999, 31, 607–617.
- Ruggeri ZM: Platelets in atherothrombosis. Nat Med 2002, 8, 1227–1234.
- Aukrust P, Waehre T, Damas JK, Gullestad I, Solum NO: Inflammatory role of platelets in acute coronary syndromes. Heart 2001, 86, 605–606.
- Gerrah R, Fogel M, Gilon D: Aspirin decrease vascular endothelial growth factor release during myocardial ischemia. Intern J Cardiol 2004, 94, 23–29.
- Pages G, Pouyssegur J: Transcriptional regulation of the vascular endothelial growth factor gene – a concert of activating factors. Cardiovasc Res 2005, 65, 564–573.
- Brogan IJ, Khan N, Isaac K, Hutchinson JA, Pravica V, Hutchinsos IV: Novel polymorphism in the promoter and 5’ UTR regions of the human vascular endothelial growth factor gene. Human Immunol 1999, 60, 1245–1249.