İzole fare özofagus çizgili kasının karbakole verdiği cevablar üzerinde kadmiyumun etkisi
The effect of cadmium on the responses of isolated mouse esophageal striated muscle to carbachol
Yazar: OLCAY ERGÜRHAN KIROĞLU
Danışman: PROF.DR. ERGİN ŞİNGİRİK
Çukurova Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
ÖZET izole Fare Özofagus Çizgili Kasının Karbakole Verdiği Cevaplar Üzerinde Kadmiyumun Etkisi Çalışmamızda izole fare özofagus çizgili kası üzerine karbakol uygulaması ile elde edilen kasılma cevaplarının, kadmiyum tarafından artırılmasında rol alan mekanizmalar araştırıldı. İzole fare özofagus dokusunun 1/3 alt ve üst kısmı uzaklaştırıldı, mukozası sıyrıldı ve 1-1.5 cm boyutlarında preparat hazırlandı. Doku 250 mg ön gerim altında, %95 O2 ve %5 CO2 ile gazlandırılmış Krebs solüsyonu içeren, sıcaklığı 37 °C olan, organ banyosuna asıldı. Kolinomimetik bir ilaç olan karbakol (2x10^ M) uygulandı ve boyutları gittikçe azalan kasdmalar elde edildi. İlk karbakol uygulamasından sonra ortama iki değerlikli bir metal ve kalsiyum kanal antagonisti olan kadmiyum (2x1 0"5 M) eklendikten sonra karbakol kasılma cevaplarının boyutunda artma saptandı. Kalsiyum kanal antagonisti ve iki değerlikli bir katyon olan nikel (4xl0"s M) karbakol kasılmalarını değiştirmedi. Presinaptik nikotinik reseptör blokörü hekzametonyum (3x1 0"4 M) karbakol kasılmalarını azalttı. Asetilkolinesteraz inhibitörü fizostigmin (5x1 0"7 M) kadmiyumlu ortamdaki karbakol kasılmalarının küçülmesine neden oldu. Postsinaptik nikotinik reseptör blokörü tubokürarin (10~7 M) hem karbakol kasılmalarını hem de kadmiyumlu ortamdaki karbakol kasılmalarını azalttı. Ancak tubokürarinli ve kadmiyumlu ortamdaki cevapların karbakol kontrol kasılmalarına göre artmış olduğu gözlendi. Voltaja duyarlı kalsiyum kanal antagonistleri verapamil (10"6 ve 10"5 M) ve nifedipin (10"6 ve 10"5 M) karbakol kontrol kasılmalarını ve kadmiyum kontrol kasılmalarını 10"5 M konsantrasyonda azalttı. Kalsiyum konsantrasyonu değiştirildiğinde 1.875 mM ve 1.25 mM'de karbakol kasılma cevapları değişmedi ancak 1.25 mM'de kadmiyumlu ortamdaki kasılmalar arttı. Kalsiyumsuz ve EGTA'ü (2xl0"3 ve 10"2 M) ortamda hem kontrol hem de kadmiyumlu ortamda elde edilen karbakol kasılmaları inhibe oldu. Kalsiyum konsantrasyonu 5 mM ve 7.5 mM iken kasılmalar azaldı. Sarkoplazmik retikulum Ca2+ ATPaz enzim inhibitörü siklopiyazonik asit (10"s M) karbakol kasılmalarını artırdı. Tiyol modülatörü olan glutatyon (10"3 M) ve 1-sistein (10"4 M ve 5x1 0"4 M) kadmiyumlu ortamdaki karbakol kasılmalarını azalttı. Tiyol okside edici ilaçlar etakrinik asit (10^ M) ve diamid (10~5 M) karbakol kasılmalarını artırdı. Kalmodulin antagonisti trifluoperazin (10~5 M) kasılma cevaplarını azalttı. Bu sonuçlar kadmiyumun, miyojenik etki göstererek, hücre dışı ve hücre içi kalsiyum konsantrasyonuyla etkileşerek, sarkoplazmik retikulum Ca2+ ATPaz'ı inhibe etmesi sonucu hücre içi kalsiyum konsantrasyonunu artırarak, tiyol gruplarına bağlanarak ya da tiyol depolarını boşaltarak ve kalsiyum gibi fonksiyon gösterip kalmoduline bağlanarak karbakol kasılmalarının artmasına neden olabileceğini göstermektedir. Anahtar Sözcükler: Özofagus, karbakol, kadmiyum, çizgili kas XVI

Abstract:
ABSTRACT The Effect of Cadmium on The Responses of Isolated Mouse Esophageal Striated Muscle to Carbachol The mechanisms which play role in the increase of carbachol induced responses of isolated mouse esophageal striated muscle by cadmium are investigated in this study. One third of upper and lower parts of isolated mouse esophagus were dissected out, mucosa was peeled off and preparations of 1 to 1.5 cm. were made ready. Tissue was mounted in organ bath under a tension of 250 mg. containing Krebs solution aerated with % 95 O2 and % 5 CO2 in 37 °C. After application of carbachol (2 x 10"4 M) which is a cholinomimetic drug, contractions with decreasing amplitudes were obtained. Following the first application of carbachol when Ca2+ channel antagonist cadmium (2x1 0"5 M) was added to the medium an increase was detected in the amplitudes of carbachol induced contractions. Another Ca2+ channel antagonist nickel (4x1 0"5 M) didn't change the carbachol induced contractions. A presynaptic nicotinic receptor antagonist hexamethonium (3x10^ M) decreased the carbachol induced contractions. Physostigmine (5xl07 M) which is an acetylcholinesterase inhibitor decreased the carbachol induced contractions in medium with cadmium. A postsynaptic nicotinic receptor blocker tubocurarine (10"7 M) decreased both carbachol induced contractions and carbachol induced contractions in medium with cadmium. But the responses in the mediums with tubocurarine and cadmium increased when compared to control contractions. Voltage sensitive calcium channel blockers verapamil (10"6, 10"5 M) and nifedipine (10"6, 10"s M) decreased both the carbachol control and cadmium control contractions in the concentration of 10"5 M. When calcium concentration is changed in 1.875 mM and 1.25 mM. carbachol contraction responses didn't change but in 1.25 mM contractions in medium with cadmium increased. In mediums without calcium and with EGTA (2xl0~3 and 10~2 M) carbachol contractions in both control and cadmium added mediums were inhibited. When calcium concentration is 5 mM and 7.5 mM the contractions decreased. Cyclopiazonic acid (10"5 M) which is a sarcoplasmic reticulum Ca+ ATPase enzyme inhibitor increased the carbachol contractions. Glutathion (10~3 M) and L cysteine (10"4 and 5x1ü"4 M) which are thiol modulators decreased the carbachol contractions in mediums with cadmium. Thiol oxidation agents ethacrinic acid (10"4 M) and diamid (10"5 M) increased the carbachol contractions. Trifluoperazine (10"5 M) which is a calmodulin e antagonist decreased the contraction responses. These results show that cadmium may increase the carbachol contractions by a myogenic effect or by interacting with intracellular and extracellular calcium concentration or by inhibition of sarcoplasmic reticulum calcium ATPase and increasing intracellular calcium concentration or by bounding to thiol groups or reduction the thiol reservoir and by functioning like calcium and binding to calmoduline. Key words: Esophagus, Carbachol, Cadmium, Striated muscle XVll