İrisinin iletim tipi arterlerdeki fonksiyonel etkileri ve olası etki mekanizmalarının izole organ banyosu modelinde araştırılması
Investigation of functional effects and potential effect mechanisms of irisin in conducting arteries with isolated organ bath model
Yazar: SADETTİN DEMİREL
Danışman: PROF. DR. FADIL ÖZYENER
Bursa Uludağ Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Arterler = Arteries ; Organ banyosu = Organ bath ; Potasyum kanalları = Potassium channels ; Protein kinazlar = Protein kinases ; Vazodilatasyon = Vasodilation ; İrisin = Irisin

Özet:
Bu çalışmada, irisin konsantrasyonlarının iletim tipi bir arter olan sıçan torasik aortu halkalarında vasküler düz kas kontraktilitesine etkileri ve bu etkilerde PKC, MEK1/2, KV, SKCa ve BKCa'nın rollerinin olabileceği hipotezinin araştırılması amaçlanmıştır.
Çalışmada, 10-12 haftalık 84 adet erkek Wistar Albino sıçan kullanılmıştır. Deney hayvanlarından izole edilen torasik aort halkalarına ait izometrik kasılma yanıtları izole organ banyosu modeli ile ölçülmüştür. Araştırmada kullanılan etken ve bloker/inhibitör maddelere göre 7 deney grubu oluşturulmuştur. Tüm deney gruplarında 10-5 M PHE ile ön kasılma oluşturulmuş ve irisinin 10-9-10-6 M aralığındaki konsantrasyonları kullanılmıştır. Gruplara ait veriler istatistiksel olarak değerlendirilmiş ve anlamlılık düzeyi p<0,05 olarak kabul edilmiştir.
İrisin 10-8, 10-7 ve 10-6 M'lık konsantrasyonlarda kontrol grubuna kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düzeyde gevşetici etki göstermiştir (p<0,001). PKC inhibitörü BIM I (10-7 M için p<0,001), MEK1/2 inhibitörü U0126 (10-7 M için p<0,05), KV blokeri XE-991 (10-7 M için p<0,001), SKCa blokeri apamin (10-7 M için p<0,05) ve BKCa blokeri TEA (10-7 M için p<0,001) inkübasyonları değişik konsantrasyonlarda irisinle indüklenen gevşeme yanıtlarını inhibe etmiştir. Bununla birlikte, BIM I, U0126 ve XE-991 çözücüsü DMSO irisine gevşeme yanıtlarını etkilememiştir (p>0,05).
Sonuç olarak, irisinin sıçan torasik aortu üzerindeki fonksiyonel gevşetici etkisine yönelik ilk fizyolojik bulgulara ulaşılmıştır. Ayrıca, bu çalışma irisinle indüklenen gevşeme yanıtlarının PKC, MEK1/2, voltaja duyarlı ve kalsiyumla aktive edilen K+ kanalları etkinliğiyle ilişkili olabileceğini bildiren ilk çalışmadır. Deneysel bulgularımız, irisinin hipertansiyon ve ateroskleroz gibi anormal vazokonstriksiyonla ilişkili kardiyovasküler hastalıkların önlenmesinde ve tedavisinde yararlı bir ajan olabileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
In this study, it was aimed to investigate the effects of irisin concentrations on vascular smooth muscle contractility in rat thoracic aortic rings, which is a conduction type artery, and the hypothesis that PKC, MEK1/2, KV, SKCa and BKCa may have roles in these effects.
84 male Wistar Albino rats of 10-12 weeks of age were used in the study. Isometric contraction responses of thoracic aortic rings isolated from experimental animals were measured with an isolated organ bath model. 7 experimental groups were formed according to the active and blocker/inhibitor substances used in the study. Preliminary contraction was created with 10-5 M PHE and concentrations in the range of 10-9-10-6 M of irisin were used in all experimental groups. The data belonging to the groups were evaluated statistically and the significance level was accepted as p<0,05.
Irisin showed a statistically significant relaxant effect at concentrations of 10-8, 10-7 and 10-6 M compared to the control group (p<0,001). PKC inhibitor BIM I (p<0,001 for 10-7 M), MEK1/2 inhibitor U0126 (p<0,05 for 10-7 M), KV blocker XE-991 (p<0,001 for 10-7 M), SKCa blocker apamin (p<0,05 for 10-7 M) and BKCa blocker TEA (p<0,001 for 10-7 M) incubations inhibited relaxation responses induced by varying concentrations of irisin. However, DMSO, which is the solvent of BIM I, U0126 and XE-991, did not affect the relaxation responses to irisin (p>0,05).
In conclusion, the first physiological findings regarding the functional relaxant effect of irisin on rat thoracic aorta have been obtained. In addition, this study is the first to report that irisin-induced relaxation responses may be associated with the activity of PKC, MEK1/2, voltage sensitive and calcium-activated K+ channels. Our experimental findings suggest that irisin may be a useful agent in the prevention and treatment of cardiovascular diseases associated with abnormal vasoconstriction such as hypertension and atherosclerosis.