Deksmedetomidinin kalp kası aksiyon potansiyeli üzerine doz bağımlı in vitro etkileri
Dose-dependent in vitro effects of dexmedetomidine on cardiac muscle action potential
Yazar: FUNDA ARUN
Danışman: PROF. DR. MURAT AYAZ
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Deksmedetomidin = Dexmedetomidin ; Doz-cevap ilişkisi-ilaç = Dose-response relationship-drug ; Elektrofizyoloji = Electrophysiology ; Kalp = Heart ; Kalp kası = Heart muscle ; Kalsiyum kanalları = Calcium channels ; Miyosit-kardiyak = Myocytes-cardiac ; Potasyum kanalları = Potassium channels ; İn vitro = In vitro

Özet:
Deksmedetomidin, sedatif, hipnotik, analjezik ve sempatolitik özelliklere sahip güçlü ve oldukça seçici bir alfa 2-adrenoreseptör agonistidir. Önceki çalışmalar, deksmedetomidinin, kardiyak elektrofizyoloji dengesini etkileyecek şekilde iyon kanallarının geçirgenliğini değiştirebileceğini ortaya koymuştur. 
Bu çalışmada, yapılan araştırmalar ve klinik uygulamalarda çeşitli kardiyak ve hemodinamik etkileri olduğu gösterilmiş olan deksmedetomidinin kalp dokusunda aksiyon potansiyeli ve kontraksiyon gibi çeşitli elektrofizyolojik parametreler üzerindeki etkisinin araştırılması ve böylece deksmedetomidinin kalp dokusu üzerinde olası klinik etkilerinin olup olmadığının incelenmesi amaçlanmıştır. 
Akdeniz Üniversitesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurul onamı sonrası 2 grupta 6 adet Wistar türü erkek sıçanlardan elde edilen myositler üzerinde deksmedetomidin in vitro ve kümülatif doz düzeni ile uygulandı. Myosit kontraksiyon ve relaksasyon yanıtları, aksiyon potansiyeli, L-tipi kalsiyum ve potasyum kanal akımları ölçülerek kaydedildi. 
Çalışmamız ventrikül miyositlerinin L tipi kalsiyum kanal akımlarının deksmedetomidinin uygulanması sonrasında kanal proteininin modifikasyonu nedeni ile ölçüm yapılan kalsiyum akımının azalmasına neden olduğuna işaret etmeketedir. Doğrudan ventrikül uyarılma-kasılma çiftlenimi üzerindeki deksmedetomidinin bu etkisinin daha net araştırılması için L tipi kalsiyum kanal proteini ve üzerinde olası posttranskripsiyonel modifikasyonu araştıran ileri çalışmalara ihtiyaç olduğu görülmektedir. 
  
Anahtar Kelimeler: Deksmedetomidin, kardiyak elektrofizyoloji, L-tipi kalsiyum kanalı, myosit, patch clamp, potasyum kanalı

Abstract:
Dexmedetomidine is a potent and highly selective alpha 2-adrenoreceptor agonist with sedative, hypnotic, analgesic, and sympatholytic properties.  Previous studies have revealed that dexmedetomidine can alter the permeability of ion channels, affecting the cardiac electrophysiology balance.
In this study, it was aimed to investigate the effects of dexmedetomidine, which has been shown to have various cardiac and hemodynamic effects in studies and clinical practice, on various electrophysiological parameters such as action potential and contraction in heart tissue, and thus to examine whether dexmedetomidine has possible clinical effects on heart tissue.
After the approval of Akdeniz University Animal Experiments Local Ethics Committee, dexmedetomidine was administered on myocytes obtained from 6 Wistar species male rats in 2 groups in vitro and with cumulative dose order. Myocyte contraction and relaxation responses, action potential, L-type calcium and potassium channel currents were measured and recorded.
Our study indicates that L-type calcium channel currents of ventricular myocytes cause a decrease in the measured calcium current due to the modification of the channel protein after the administration of dexmedetomidine. In order to further investigate this effect of dexmedetomidine on direct ventricular excitation-contraction coupling, further studies investigating the L-type calcium channel protein and its possible post-transcriptional modification are needed.


Keywords: Dexmedetomidine, cardiac electrophysiology, L-type calcium channel, myocyte, patch-clamp, potassium channel