Sildenafil'in sağlıklı ve oksidatif stres koşullarında vasküler etkileri için yeni bir mekanizma H2S olabilir mi?
Can H2S be a new mechanism for the vascular effects of sildenafil in healthy and oxidative stress conditions?
Yazar: AYBÜKE BOZKURT
Danışman: PROF. DR. GÜNAY YETİK ANACAK
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Gaz yapılı bir sinyal molekülü olan Hidrojen sülfür (H2S), nitrik oksit ve karbonmonoksitten sonra üçüncü gazotransmitter olarak kabul edilmektedir. H2S memeli hücrelerinde sistein gama-liyaz (CSE), sistein β-sentaz (CBS) ve 3-Merkaptopiruvat sülfür transferaz (3-MST) enzimleri aracılığıyla endojen olarak üretilir. 
H2S, kardiyak foksiyon, kan basıncı ve vasküler tonusun regülasyonu, endotel hücre ve düz kas hücre proliferasyonunun modülasyonu, kan pıhtılaşma süreçleri gibi vasküler sistemde önemli pek çok fonksiyonu regüle etmektedir. H2S'in konsantrasyona bağımlı gevşetici etkileri dışında fosfodiesteraz enzim aktivitesini inhibe ettiği de gösterilmiştir. H2S ile benzer farmakolojik mekanizmaları olan bir ilaç ise sildenafildir.
Sildenafil de H2S'e benzer şekilde vasküler düz kasta hücre içi sGMP'nin parçalamasını sağlayan PDE5 enzimini inhibe ederek, sGMP düzeylerini artırır ve vazodilatasyona neden olur. Buna bağlı olarak erektil disfonksiyon tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Laboratuvarımızda daha önce yapılan bir çalışmada Nitrik oksit (NO) aracılı gevşetici etkileri iyi bilinen sildenafilin penil dokudaki gevşetici etkilerine H2S'in katkı verdiği gösterilmiştir.
Bu tez çalışmasında biz de sildenafilin fare aortasında da H2S bağımlı etkilerinin olup olmadığını araştırdık. Bu amaçla sildenafilin fare aortasında oksidatif stres ve normal koşullarda vasküler tonusa etkilerini myografda, H2S oluşumuna etkisini metilen mavisi deneyleriyle araştırdık.
Sonuçlarımız sağlıklı ve pyrogallol ile indüklenmiş oksidatif stres koşullarında sildenafilin endojen H2S düzeylerine artırdığını, konsantrasyona bağımlı gevşetici etkileri olduğunu, L-sistein'in neden olduğu endojen H2S bağımlı gevşeme yanıtlarını artırdığını ve hem direkt gevşetici etkilerinin hem de endojen H2S bağımlı gevşeme yanıtlarında neden olduğu artışın H2S sentez inhibitörü AOAA varlığında geri döndüğünü göstermiştir. 
H2S'in vasküler dokulardaki kan pıhtılaşması, vasküler tonus, vasküler yaşlanma, inflamasyon üzerindeki koruyucu etkileri nedeniyle sildenafilin H2S aracılı etkilerinin gösterilmesi sildenafil için ateroskleroz, myokard infarktüsü, pulmoner hipertansiyon gibi vasküler oksidatif stresin eşlik ettiği patolojilerde yeni kullanım alanlarının araştırılmasını tetikleyebilir. Özellikle oksidatif stresin eşlik ettiği söz konusu vasküler patolojilerde sildenafil H2S oluşumunu artırarak yararlı olabilir ve bu nedenle, H2S substratı L-sistein ile sildenafilin kombinasyon olarak uygulanması yeni bir terapötik yaklaşım olabilir.
Anahtar Kelimeler; Hidrojen sülfür; Sildenafil; PDE-5; Pirogallol; AOAA; Oksidatif stres

Abstract:
Hydrogen sulfide (H2S), a gaseous signal molecule, is considered the third gasotransmitter after nitric oxide and carbon monoxide. H2S is produced endogenously in mammalian cells by the enzymes cysteine gamma-lyase (CSE), cysteine β-synthase (CBS) and 3-Mercaptopyruvate sulfur transferase (3-MST).
H2S regulates many important functions in the vascular system, such as cardiac function, regulation of blood pressure and vascular tone, modulation of endothelial cell and smooth muscle cell proliferation, and blood coagulation processes. Apart from its concentration-dependent relaxant effects, H2S has also been shown to inhibit phosphodiesterase enzyme activity. Sildenafil is a drug with similar pharmacological mechanisms to H2S.
Like H2S, sildenafil inhibits the PDE5 enzyme, which degrades intracellular cGMP in vascular smooth muscle, increases cGMP levels and causes vasodilation. Accordingly, it is widely used in the treatment of erectile dysfunction. In a previous study conducted in our laboratory, it was shown that H2S contributes to the relaxing effects of sildenafil in penile tissue, whose nitric oxide (NO)-mediated relaxant effects are well known.
In this thesis, we investigated whether sildenafil has H2S -dependent effects in the mouse aorta. For this purpose, we investigated the effects of sildenafil on oxidative stress and vascular tone under normal conditions in mouse aorta in myograph. We investigated the effect of sildenafil on H2S formation with methylene blue experiments.
Our results showed that sildenafil increases endogenous H2S levels in healthy and pyrogallol-induced oxidative stress conditions, has concentration-dependent relaxant effects, and increases endogenous H2S -dependent relaxation responses induced by L-cysteine. And it showed that both its direct relaxant effects and the increase in endogenous H2S -dependent relaxation responses caused by sildenafil were reversed in the presence of the H2S synthesis inhibitor AOAA.
Due to the protective effects of H2S on blood coagulation, vascular tone, vascular aging, and inflammation in vascular tissues, the demonstration of H2S-mediated effects of sildenafil may trigger the search for new uses for sildenafil in pathologies accompanied by vascular oxidative stress such as atherosclerosis, myocardial infarction, pulmonary hypertension. Especially in vascular pathologies accompanied by oxidative stress, sildenafil may be beneficial by increasing the formation of H2S, and therefore, the combination of H2S substrate L-cysteine and sildenafil may be a new therapeutic approach.

Keywords; Hydrogen sulfide; Sildenafil; PDE-5; Pyrogallol; AOAA; Oxydative stress