BLR&D Merit Review Research Career Scientist Award Application

点击翻译按钮获取中文摘要

As the general population and veterans age, their hearts will undergo dramatic changes that will reduce their  capacity to work efficiently and increase their susceptibility to injury. In addition, there are a number of co-­ morbidities such as diabetes that ensue with age that will further impact the heart and its adaptation to stress.  Interventions that help to protect the heart from injury are likely to be useful in patients at high risk for  cardiovascular events. Along with the general population, as veterans age, there will be an increasing burden  of healthcare associated with age that lead to cardiovascular dysfunction. There are a number of molecular  targets that may be critical in protection of the myocardium to stress but a unifying factor has been elusive, and  thus a pharmacologic target not well defined. It is possible that multiple pathways of stress adaptation share an  interconnected mediator that may be targeted therapeutically. The Patel Laboratory has been focused on  identifying novel and unique mediators that regulate a multitude of pathways and may therefore be viable  therapeutic endpoints for cardiovascular disease. The laboratory has a specific interest in caveolin and A-­ kinase interacting protein. There is clear clinical implication and need for interventions that limit the severity of  injury that occurs to the myocardium, as this is a major risk factor to morbidity and mortality. Interventions that  help to protect the heart are likely to be useful in many patients. Also, the basic nature of the studies underway  in the Patel Laboratory to understand the fundamental physiology of the cell may also be broadly applicable to  others organs and disease systems including but not limited to cancer biology, neurodegeneration, nephrology,  urology, muscle physiology, pulmonary diseases, and the biology of aging.    The Patel Laboratory has been specifically interested in assessing the impact of caveolae, membrane  microdomains enriched in lipids and the structural protein caveolin, on cardiac physiology and pathophysiology  for over a decade. Ongoing and collaborative studies with other national and international institutions has  resulted in expansion in multiple organ systems and the potential to translate basic findings to a number of  clinical problems. In 2004 Dr. Patel performed a very simple experiment where caveolae disruption showed  that both ischemia-­ and opioid-­induced cardiac protection was lost. This single experiment launched further  inquiry into defining the role of caveolae in the heart especially as it relates to disease pathology;; this was the  initial research funded by a Scientist Development Grant from the American Heart Association. The laboratory  has sustained and expanded this focus over the years to uncover fundamental biology to define the role of  caveolae in cardiac disease and develop tools to target this therapeutically. The Patel Laboratory has also  uncovered a specific, critical, and interconnected role of caveolin in regulating cellular metabolism that is being  applied to more complex studies related to neuroscience, cancer, diabetes, aging, and renal biology.