Spontan hipertansif sıçanlarda egzersiz ve onu izleyen egzersizi bırakma (Detraining) sürecinin nitrik oksit ve karbon monoksit düzeyleri ve sentezlerinde rol oynayan genlerin ekspresyonları üzerine etkisinin belirlenmesi
Effects of exercise training and detraining on nitric oxide and carbon monoxide levels and the expression of genes involved in the synthesis of these mediators in spontaneously hypertensive rats
Yazar: EMİNE KILIÇ TOPRAK
Danışman: PROF. DR. ZEKİYE MELEK KÜÇÜKATAY
Pamukkale Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Egzersiz = Exercise ; Gen ifadesi = Gene expression ; Hipertansiyon = Hypertension ; Karbonmonoksit = Carbon monoxide ; Nitrik oksit = Nitric oxide ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Çalışma kapsamında, 8 haftalık sağlıklı ve spontan hipertansif sıçanlara (SHR) 10 hafta boyunca yaptırılan orta şiddetli yüzme egzersizi ve bunu takiben uygulanan 5 (detraining) ve 10 haftalık (geç detraining) egzersizi bırakma periyodlarının sistolik kan basıncı (SKB) üzerine olası etkileri incelenmiştir. Ek olarak, egzersiz ve detraining süreçlerinin SKB üzerine etkilerinde damar endotelinin rolünün açıklanabilmesi için kan karboksihemoglobin (COHb) indeksi ve serum nitrik oksit metabolitleri (NOx) düzeyleri, nitrik oksit (NO) ve karbon monoksit (CO) sentezlerinde rol oynayan genlerin ekspresyonları incelenmiştir. Sıçanlar egzersiz, detraining 5 hafta, detraining 10 hafta olmak üzere gruplara ayrılmış, sedanter sıçanlar da aynı periyodlara karşılık gelecek şekilde Zaman 1-2-3 olarak gruplandırılmıştır. Egzersiz grupları 60dk, 5 gün/hafta, 10 hafta yüzdürülmüştür. Detraining sıçanların bu tarihten sonra 5 ve 10 hafta süresince kafeslerinde yaşamalarına izin verilmiştir. NOx düzeyi ticari bir kit, COHb indeksi kan gazı cihazı ile, eNOS, iNOS, HO-1 and HO-2 gen ekspresyonları RT-PCR ve protein ekspresyonları immünohistokimyasal yöntemlerle ölçülmüştür. Egzersiz SKB'de azalmaya, COHb indeksi ve NOx düzeylerinde artışa sebep olmuştur. SHR'lerin aort eNOS ve HO-1 ekspresyonları istatistiksel olarak önemli düzeyde yüksek, iNOS ve HO-2 ekspresyonları ise düşük bulunmuştur. Egzersiz SHR'lerin aortlarında HO-1 ve HO-2 ekspresyonlarını arttırmıştır. SHR'lerde 5 haftalık detraining, egzersizle artmış olan aort HO-1 ekspresyonunda azalma, 10 haftalık detraining ise egzersizle azalmış olan gastrocnemius kası direnç arteri HO-2 ekspresyonunda artış oluşturmuştur. COHb ve NOx düzeyleri 5 haftalık detraining ile azalmıştır. Sağlıklı sıçanlarda egzersize cevaben ortaya çıkan SKB azalması detraining sürecinde yapılan ilk ölçümden itibaren ortadan kalkmıştır. Hipertansiflerde ise egzersizle sağlanan SKB azalmasının geri dönmesi için egzersiz süresine eşit bir detraining süreci (10 hafta) geçmesi gerekmiştir. Çalışmamızın sonuçları egzersizin SKB üzerindeki bahsedilen olumlu etkilerinin ortaya çıkmasında NO ve CO'nun -kısmen de olsa- rol oynadığını göstermektedir. Hem sağlıklı, hem de genetik olarak hipertansiyona yatkın bireylere orta şiddette aerobik egzersiz yapmaları ve kısa süreli molalar dışında egzersizi bırakmamaları önerilebilir.

Abstract:
We aimed to determine the effects of swimming exercise followed by 5 (detraining) and 10 (late detrainig) weeks of detraining on systolic blood pressure (SBP) in spontaneous hypertensive rats (SHRs). eNOS, iNOS, HO-1, HO-2 gene expressions, serum NO metabolites (NOx) and carboxyhemoglobin (COHb) concentrations were also determined in order to explain the possible role of endotel in the regulatin of SBP. Animals were randomized into sedentary, exercised, detrained (5 weeks) and late-detrained (10 weeks) groups. Corresponding sedentary rats were grouped as Time 1-2-3. Exercise of 60 min, 5 days/week/10 weeks was applied. Detraining rats underwent the same training protocol and then discontinued training during next 5, 10 weeks. NOx level was measured by a commercial kit, blood COHb index by blood gas device. Gene and protein expressions were determined by RT-PCR and immunohistochemistry, respectively. Exercise induced decrement in SBP, but increment in blood COHb index and serum NOx levels. Aort eNOS, HO-1 gene expressions of SHR were increased while, iNOS and HO-2 expressions were decreased. Alterations were statisticaly significant. Exercise resulted in augmentation of HO-1, HO-2 gene expressions in aorta of SHR. Cessation of exercise for 5 weeks reverted the increment in aort HO-1 expression induced by exercise, whereas late detraining caused augmentation of HO-2 expression in gastrocnemius muscle resistant artery of SHR which was decreased by exercise. COHb, NOx levels were decreased in response to detraining of 5 weeks. Although SBP lowering effect of exercise was reverted on the first measurement of detraining in normotensives, the decrements observed in SBP during exercise were reverted by a detraining period equal to the duration of exercise in SHR. Our results demonstrate that, NO, CO -at least partly- play role in the SBP lowering effect of exercise. Regular exercise with only short-term pauses may be adviced to both normotensives and individuals who are genetically under risk of hypertension.