Metabolaeth a Llid Cardiofasgwlaidd

Mae ocsid nitrig (NO) yn radical nwyol rhydd sy'n ymwneud â sawl mecanwaith homeostatig yn y corff. Mae gan ein grŵp ddiddordeb yn rôl fuddiol NO o safbwynt swyddogaeth endothelaidd ac o safbwynt cynnal tôn fasgwlaidd.

         
Ydy ychwanegiadau nitrad trwy’r geg  yn gwella Bioargaeledd NO?
Tabl (y dde): Safonau sodiwm nitrad wedi’u mesur trwy gyfrwng cemeg-ymoleuedd seiliedig ar oson.

Rydym yn defnyddio technegau chemiluminescence sy'n seiliedig ar osôn i wneud mesuriadau sensitifrwydd uchel o fetabolion NO fel nitrad, nitraid a nitrosothiolau mewn gwaed a phlasma. Drwy broffilio'r metabolion hyn mewn cleifion â gwahanol gamau o glefyd cardiofasgwlaidd, gallwn brofi a yw ychwanegiad nitrad drwy'r geg yn gwella'r gronfa sy'n cylchredeg metabolion NO, gyda’r bwriad o wella swyddogaeth gardiofasgwlaidd y claf.

Mae Fesiglau allgellog (EVs) yn fesiglau isficron sy'n cael eu rhyddhau o amrywiol fathau o gelloedd fel cyfathrebwyr rhyng-gellol. Mae EVs yn cynnwys cargo bioactif o lipidau, proteinau ac asidau niwcleig sy'n helpu i gyfryngu eu swyddogaeth a gellir eu defnyddio hefyd i nodi EVs o fio-hylifau cymhleth.

Llun (chwith): Microsgopeg sganio electron o gelloedd endotheliaidd ysgogol yn colli fesiclau allgellog (EVs).
Llun (canol): Gwahaniad gleiniau magnetig EVs o fio-hylifau cymhleth.
Llun (y dde): Microsgopeg trawsyrru electron o EV sy’n tarddu o fraster (adipocyt).

Mae ein grŵp yn ymddiddori yn rôl EVs yng nghyswllt iechyd cardiofasgwlaidd a chlefydau. Rydym yn dadansoddi marcwyr a gludir gan EVs sy'n cylchredeg mewn plasma a'r rheini o feithriniadau celloedd adipocyte ac endothelaidd cynradd i brofi a ellir defnyddio EVs fel biofarcwyr clefydau ar gyfer clefyd cardiofasgwlaidd a gordewdra. Rydym hefyd yn dadansoddi effeithiau swyddogaethol yr EVs hyn ar gelloedd endothelaidd, poblogaethau leukocyte a phibellau ynysig. Yn ogystal â chymeriad biolegol EVs, mae gennym ddiddordeb hefyd mewn cynorthwyo i safoni dulliau ynysu a chanfod ar gyfer ymchwil EV.

Mae atherosglerosis yn chwarae rhan fawr o safbwynt pathogenesis afiechydon fel Diabetes Math 2 a'i gymhlethdodau (afiechydon cardiofasgwlaidd a chlefydau niwrolidus fel strôc). Mae pathogenesis atherosglerosis yn ymwneud â grŵp amrywiol o gelloedd gan gynnwys macroffagau a chelloedd endothelaidd. Ein diddordebau cyfredol yw sut y gall amrywiol lipidau a fflafanoidau glycosidig ddylanwadu ar yr ymateb llidiol trwy reoleiddio polareiddio macroffâg rhwng y ffenoteip M1 llidiol a'r ffenoteip M2 gwrthlidiol. Rydym hefyd yn ymchwilio i'r rhyngweithio rhwng celloedd endothelaidd a macroffagau mewn homeostasis angiogenig. Rydym yn mesur yr ymatebion a'r rhyngweithiadau hyn drwy fonitro secretiad cyfryngwyr llidiol fel cytocinau a mynegiant ffactorau trawsgrifio rheoliadol fel ffactor niwclear-κB (NF-κB) a'r derbynyddion amlocsidydd actifedig amlocsidiol (PPARs), yn enwedig PPARγ. Yn ddiweddar, rydym wedi dechrau archwilio modiwleiddio rhyddhau EV gan lipidau dirlawn a annirlawn a fflafanoidau glycosidig, ac effaith yr EVs canlyniadol ar gelloedd endothelaidd a macroffagau.

Llun (chwith): Macroffagau sy’n tarddu o fonocyt: Gwahaniaethu celloedd THP-1 trwy ddefnyddio asetad myristad fforbol [phorbol myristate acetate (PMA)].
Llun (y dde): Strwythur cemegol fflafonoid deu-glycosidaidd.

Mae aflonyddwch yn llif celloedd gwaed a rhyngweithio niweidiol rhwng celloedd gwaed a wal y pibellau gwaed yn bwysig yn aetioleg a phathoffisioleg ystod o afiechydon gan gynnwys clefyd cardiofasgwlaidd a diabetes. Mae ein hymchwil yn canolbwyntio'n bennaf ar sut y gall newidiadau yn swyddogaeth biocemeg a cytosgerbydol celloedd ddylanwadu ar briodweddau bioffisegol y celloedd a llif y gwaed. Gallwn fesur anffurfiad celloedd gwaed drwy fesur y llif drwy fodelau artiffisial y microgylchrediad gan ddefnyddio mandyllau maint capilari. Rydym hefyd wedi datblygu model i ddadansoddi'r newid yn llif leukocyte yn dilyn newidiadau i'r actin cytosgerbydol mewn afiechydon fel diabetes. Ar hyn o bryd rydym yn defnyddio'r modelau yma i archwilio rôl gweithgaredd corfforol ac ymyrraeth ffarmacolegol wrth normaleiddio biocemeg a bioffiseg leukocyte.

Lluniau (chwith a chanol): Micrograffau sganio electron o erythrosyt dynol (chwith) a lewcocytau dynol (canol) yn llifo trwy fandwll o faint capilari.
Llun (y dde): Microsgopeg fflwroleuedd o bolymeriad f-actin mewn lewcocytau dynol. Yr F-actin â staen ‘FITC-phalloidin’ (gwyrdd) a staen niwclear propidiwm iodid (coch).  
     

Mae dod i gysylltiad â llygredd aer gronynnol a nanoronynnau peirianyddol newydd yn cyflwyno risgiau sylweddol i iechyd. Llygredd aer yw’r risg amgylcheddol mwyaf i iechyd y byd, gyda’r WHO yn amcangyfrif fod 7 miliwn o bobl yn marw bob blwyddyn o ganlyniad i amlygiad. Mae'r defnydd o nanoronynnau peirianyddol newydd yn cynyddu, er bod y risgiau posibl i iechyd a'r amgylchedd yn aneglur. Mae ein hymchwil yn ystyried y mecanweithiau sy’n arwain at gynyddu’r risg gardiofasgwlaidd wrth ddod i gysylltiad â llygredd aer, er enghraifft, drwy archwilio effaith dod i gysylltiad â gronynnau llygredd aer ar fiocemeg leukocyte a swyddogaeth cytosgerbydol. Yn ddiweddar, rydym wedi cychwyn arbrofion i fonitro'r rhyngweithio rhwng leukocyte ac ystod o lygryddion gronynnol, megis gronynnau gwacáu disel a gronynnau peirianyddol newydd gan gynnwys nanoronynnau arian a haearn.

        
Llun (chwith): Microsgopeg Gydffocal o ryngweithio rhwng gronynnau aer egsost disel a lewcocytau dynol, f-actin â staen ‘FITC-phalloidin’ (gwyrdd).
Llun (y dde): Ffotograffeg dros amser o fudoledd cynyddol celloedd o fonocytau THP-1 wedi eu meithrin yn dilyn eu datguddio i nanoronynnau a gafodd eu peiriannu.