Hiperkolesterolemik ve kronik hipertansif sıçanlarda kan-beyin bariyer geçirgenliğindeki değişiklikler ve anjiyotensin II'nin etkileri
The alternation of the blood-brain permeability in hypercholesterolemic and chronic hypertensive rats and the influence of angiotensin II
Yazar: RİVAZE KALAYCI
Danışman: PROF.DR. MEHMET KAYA
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Fizyoloji = Physiology

Özet:
6. ÖZET HİPERKOLESTEROLEMİK VE KRONİK HİPERTANSİF SIÇANLARDA KAN- BEYİN BARİYER GEÇİRGENLİĞİNDEKİ DEĞİŞİKLİKLER VE ANJİYOTENSİN IFNİN ETKİLERİ Bu çalışmada, hiperkolesterolemik hipertansif koşullar ve/veya akut ANG II uygulamasının KBB üzerine etkileri araştırıldı. Bu amaçla, Wistar albino erişkin erkek sıçanlar kullanıldı. Hiperkolesterolemi, hayvanların 8 hafta %2 kolesterol, %0.5 kolik asit ve %0,25 tiourasil'in eklendiği pclct yemle beslenmeleri sonucunda oluşturuldu. Bu uygulamanın 5. haftasından itibaren hiperkolesterolemiye ek olarak kronik hipertansiyon oluşturmak için, hayvanların içme suyuna L-NAME (1mg/ml) 3 hafta süresince eklendi. Akut hipertansif ataklar ANG ILnin 60 ug/kg dozunda femoral vene bolus enjeksiyonuyla gerçekleştirildi. Kronik kolesterol ve L-NAME uygulamaları öncesi ve sonrası ile ANG II verilmesini takiben kan basıncı ölçümleri yapıldı. KBB'deki geçirgenlik değişikliklerini göstermek için beynin sağ serebral korteks, sol serebral korteks, diensefalon ve serebellum bölgelerinde EB boyasının kantitatif ölçümleri yapıldı. Sıçanların plazma total kolesterol, NO, TNF-a, MDA, Ox-LDL, SOD, katalaz, ve eritrosit GSH miktarları tayin edildi. Hayvanların beyin kesitlerinde, GFAP, VEGF ile sıkı bağlantı proteinlerinden okludin ve ZO-1 için immunohistokimyasal boyamalar yapıldı. Bütün gruplardaki hayvanların beyin kesitlerine, kolesterol uygulanan hayvanların ayrıca karotis ve aortlarına Masson trikrom boyası uygulandı. Hiperkolesterolemik hipertansif hayvanlarda akut kan basıncı artışına karşı KBB geçirgenliğinde izlenen artışın, kronik hipertansif hayvanlardakinden daha az olduğu görüldü. Kolesterol tek başına kan basıncını etkilemezken, L-NAME uygulanması kan basıncını arttırdı. L-NAME uygulanması oksidan aktivite artışına, plazma NO miktarı ve antioksidan aktivite azalmasına ayrıca, okludin, ZO-1 ile GFAP boyanmalarında zayıflamaya yol açtı. Kolesterol uygulanması NO konsantrasyonu ile oksidan aktivitede artışa ve antioksidan aktivitede azalmaya neden oldu. Bu uygulama GFAP ve VEGF boyanma şiddetlerinde artışa, okludin ve ZO-1 'de ise azalmaya sebep oldu. Kolesterol L-NAME birlikteliğinde, antioksidan katalaz aktivitesinde azalma görülmezken, okludin, ZO-1 ve GFAP boyanmalarında artış gerçekleşti. 67Hiperkolesterolemik hipertansif hayvanlara ANG II verilerek oluşturulan akut kan basıncı artışına yanıt olarak, sıkı bağlantı proteinlerinden okludin ve ZO-1, astrositlerdeki GFAP, nöron ve endotel hücrelerindeki VEGF boyanmasında artış bulundu. Sonuç olarak, bu çalışma hiperkolesterolemik hipertansif koşuldaki akut kan basıncı artışının, kronik hipertansiyondakinden daha az KBB geçirgenlik artışına sebep olduğunu ve bu durumun VEGF boyanmasındaki artışın işaret ettiği endotel hücresinin kısmen korunması ve/veya NO'nun artışına bağlı olabileceğini göstermektedir. Bu çalışmada gösterilen KBB geçirgenlik değişikliklerinin ortaya çıkmasında, hiperkolesterolemi ve/veya kronik hipertansiyon ile ilişkili olarak görülen oksidan ve antioksidan aktivite, kan basıncı, okludin, ZO-1, GFAP ve VEGF düzeylerindeki değişiklikleri içeren birçok mekanizma rol oynayabilir. Anahtar Kelimeler: Kan-Beyin Bariyeri, Hiperkolesterolemi, Hipertansiyon, Nitrik Oksit, Okludin, ZO-1, GFAP, VEGF. 68

Abstract:
7. ABSTRACT THE ALTERATIONS OF THE BLOOD-BRAIN BARRIER PERMEABILITY IN HYPERCHOLESTEROLEMIC AND CHRONIC HYPERTENSIVE RATS AND THE INFLUENCE OF ANGIOTENSIN II In this study, the effects of hypercholesterolemia plus hypertensive conditions and/or acute ANG II administration on the BBB were investigated. For this purpose, adult male Wistar albino rats were used. Hypercholesterolemia was induced by feeding the animals with pellets supplemented with 2% cholesterol, 0.5% cholic acid and 0.25% thiouracil for 8 weeks. Starting from the 5th week of hypercholesterolemia diet, L- NAME (lmg/ml) was added into the drinking water of animals for 3 weeks to induce chronic hypertension along with hypercholesterolemia. Acute hypertensive episodes were evoked by bolus injection of ANG II (60 ug/kg) into the femoral vein. Blood pressure measurements were performed following ANG II administration as well as before and after chronic cholesterol and L-NAME treatments. In order to demonstrate the permeability changes in BBB, quantitative EB dye measurements were made at the left cerebral cortex, right cerebral cortex, and diencephalon and cerebellum regions of brain. Total cholesterol, NO, TNF-a, MDA, Ox-LDL, SOD and catalase concentrations in plasma and GSH level in erythrocytes of rats were determined. Immunohistochemical staining was performed for GFAP, VEGF and tight junction proteins occludin and ZO-1 in brain sections of rats. Masson trichrom staining was performed for brain sections of all animals and also carotid artery and aorta sections of cholesterol-treated animals. The increase in BBB permeability by acute blood pressure elevation in hypercholesterolemic plus hypertensive animals was seen to be less than in chronic hypertensive animals. The blood pressure was increased with L-NAME administration but not with cholesterol alone. L-NAME treatment caused an increase in oxidant activity, a decrease in plasma NO concentration and antioxidant activity and attenuation in occludin, ZO-1 and GFAP immunostaining. A treatment with cholesterol led to an increase in NO concentration and oxidant activity and a decrease in antioxidant activity. Besides, this treatment caused an enhancement in GFAP and VEGF and attenuation in occludin and ZO-1 staining intensities. While cholesterol plus L-NAME treatment did not cause a decrease 69in antioxidant catalase activity, an increase in staining intensity for occludin ZO-1 and GFAP was observed. In response to acute blood pressure elevation induced by ANG II administration, an increase in the intensity of staining for occludin and ZO-1 in tight junctions, GFAP in astrocytes and VEGF in neuron and endothelium was observed in hypercholesterolemic plus hypertensive animals. In conclusion, the study shows that acute blood pressure elevation in hypercholesterolemic plus hypertensive rats causes less prominent BBB permeability increases than that obtained in chronic hypertension which may be due to a partial sparing of endothelial cells as reflected by an increase in VEGF staining intensity and/or an increase in NO level in the former state. A variety of mechanisms may play role in the occurrence of BBB permeability changes observed in this study, including the changes in oxidant and antioxidant activities, blood pressure and expression of tight junction proteins and GFAP, which are related to hypercholesterolemia and/or chronic hypertension. Key Words: Blood-Brain Barrier, Hypercholesterolemia, Hypertension, Nitric Oxide, Occludin, ZO-1, GFAP, VEGF. 70