A) A pályázat célja, hogy a hazai váz- és szívizomkutatások terén eddig is sikeresen működő három intézmény fokozott együttműködése, megújított technikai és személyi feltételei révén megőrizze, illetve tovább növelje nemzetközi versenyképességét. A kutatások négy egymáshoz kapcsolódó, egymást erősítő stratégiai területre koncentrálódnak. Ezek: 1. A vázizomzat regenerációjának, alkalmazkodó képességének biokémiai, molekuláris biológiai valamint elektrofiziológiai jellemzése, az edzés, táplálkozás, öregedés, izombetegségek hatásainak jobb megértése, a kedvezőtlen folyamatok fékezése, megfordítása érdekében. Az eredmények sport, életmód, regenerációs valamint rekreációs hasznosulása mellett, gazdasági, állattenyésztési (hústermelési) alkalmazásokhoz is segítséget nyújtanak. 2. A szívizomzat metabolikus, adaptációjának, hypoxia tűrésének molekuláris szintű jellemzése, kóros általános anyagcsere állapotok, betegségek szívizomzatra gyakorolt hatásainak értelmezése. Az alkalmazkodó képesség genetikai meghatározó tényezőinek azonosítása, szívinfarktus illetve más szívizom károsodások következményeinek enyhítése, kivédése érdekében. 3. A szívizomzat elektrofiziológiai működését meghatározó csatornák, ionáramok részletes tanulmányozása, a legtöbb szívhalált okozó elektromos működési zavarok, szívmegállások kivédése, kezelése, lehetséges gyógyszer-támadáspontok, hatásos vegyületek kidolgozása érdekében. 4. Gyermekkori elhízást, kóros anyagcsere állapotokat okozó genetikai konstellációk azonosítása, a későbbi metabolikus és szívbetegségek rizikótényezőinek pontos jellemzése, prevenciós programok, (étrend, életmód, edzés) kidolgozásának megalapozására. B) 1. A szívizom és a vázizom teljesítmény helyreállításának és fokozásának lehetőségeit vizsgáljuk. A teljesítményfokozást olyan metabolikus és szignálutakat módosító hatásokkal érjük el, amelyek potenciális terápiás hatással rendelkeznek a szívizomzatra, de egyúttal a vázizomzatra is (remote kondícionálás, elektromos izomingerlés, hipoxia-indukált kondícionálás, „exercise mimetikumok”, excentrikus izomkontrakció és excentrikus mozgásformák). Célunk ezen folyamatokban szerepet játszó történések molekuláris és sejtszintű megismerése. A vázizomzat regenerációra képes, fiziológiás és patológiás körülmények között mérete jelentősen megváltozhat. A regeneratív medicina az orvos-biológiai kutatások középpontjában áll. A vázizom fejlődése és regenerációja során a nyugvó szatellita (ős)sejtekből aktiválódásukat követően képződő proliferálódó myoblastok myocytákká differenciálódnak, melyek myotubulusokká fúzionálnak. A myogenezisben szerepet játszó számos transzkripciós faktort, jelátviteli molekulát azonosítottak, a szabályozó mechanizmusok csak részben ismertek. Emiatt fontos a proliferációt, differenciációt és -fúziót szabályozó szignálok azonosítása, a syndecan-4 mediált jelpályák szerepének vizsgálata. A mozgásszervi megbetegedéseket kísérő inaktivitás hátterében az izmok gyengülése, sorvadása áll. Bármilyen terápia, ami lassítja az öregkori izomsorvadást vagy gyorsítja a sérülések utáni regenerációt, pozitív gazdasági és társadalmi hatású. Az idős emberek mozgásképtelensége, helyhez kötöttsége nemcsak önmaguknak, hanem családjuknak és környezetüknek is megterhelést jelent, amely az öregedő népesség miatt várhatóan egyre nagyobb szociális és egészségügyi többletkiadásban is meg fog mutatkozni. Ugyanakkor az egészséges, de mozgásszegény életmódot folytató emberek körében is jellemző, hogy izmaik teljesítőképessége csökkent, és fáradékonyabbak is. Ennek hátterében ilyenkor is azok a jelenségek állnak, melyek az időskori, vagy betegségekhez köthető állapotot jellemzik. Célkitűzésünk azoknak a sejtszintű mechanizmusoknak a feltárása, amelyek növelik izmaink fáradástűrő képességét. Az így nyert eredmények összevetése hozzájárul a fáradás hátterének pontosabb megértéséhez, és olyan új terápiás beavatkozások kidolgozásához, melyek az izmok teljesítőképességét növelik. 2. A szívizom vérellátását biztosító koszorúerek szűkületének, illetve elzáródásának következtében kialakuló iszkémia során jelentős strukturális, metabolikus és elektrofiziológiai változások következnek be, amelyek a szívizom károsodásához, súlyos ritmuszavarok kialakulásához vezetnek, amelyek végül a beteg halálát idézik elő. A szív előkondicionálása rövid időtartamú, nem letális hatású stressz-ingerekkel, amelyek endogén adaptív mechanizmusokat indítanak el, védenek az iszkémiás károsodás következményeivel szemben. Vizsgálatainkban azokat a mechanizmusokat kívánjuk felderíteni, amelyek a prekondicionáló ingert követően aktiválódnak és a szív elektromos és mechanikai adaptációjában játszanak szerepet. Az iszkémiás szívbetegségek krónikus szövődményei közé sorolható a szívizom hipertrófiája és fibrotikus átépülése, amely végül krónikus szívelégtelenséghez vezet. Az iszkémiás szívbetegségek más kardiovaszkuláris rizikófaktorokkal (hiperkoleszterinémia, a diabetes mellitus, a hipertenzió, a krónikus veseelégtelensé
