Sıçan izole mezenter arterinde kalsiyumsuz ortamda elektriksel alan uyarısı ile elde edilen kasılmaların mekanizmasının incelenmesi
Investigation of mechanism of the electrical field stimulation-induced contractions in rat isolated mesenteric arteries in the absence of calcium
Yazar: ELİF İNCİ SOMUNCUOĞLU
Danışman: PROF. DR. MEHMET SERDAR UMA
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı / Farmakoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Elektrik alanları = Electric fields ; Elektrikle uyarma = Electric stimulation ; Kalsiyum kanalları = Calcium channels ; Mezenterik arterler = Mesenteric arteries

Özet:
Bu çalışmada, sıçan mezenter arter halkalarında elektriksel alan uyarısı (EAU)-aracılı gevşemelere L-tipi kalsiyum kanallarının (LTKK) blokajının ve ekstraselüler kalsiyumun uzaklaştırılmasının etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Fenilefrin ile ön-kasılma oluşturulmuş dokularda EAU (30 V, 0.3 ms, 5 s, 0.5-8 Hz ) yanıtları nifedipin (100 nM) ve tetraetilamonyum (1 mM) ile inhibe oldu. LTKK açıcısı BAY K 8644 (100 nM) yanıtları değiştirmedi. Ekstraselüler kalsiyumun uzaklaştırılması ile aynı uyarı parametrelerinde EAU frekansa-bağlı kasılmalara neden oldu. Tetrodotoksin (1 μM), kapsaisin (10 μM) ve endotelin uzaklaştırılmasının kasılmaları değiştirmemesi bu yanıtlarda nöronal- ve endotel-kaynaklı kasıcı faktörlerin rolünün olmadığını gösterdi. Ancak, BAY K 8644 (100 nM) ile yanıtların anlamlı bir şekilde artması ve nifedipin (100 nM) ile inhibe olması, LTKK aktivasyonunun esas olduğunu göstermektedir. Inositol trifosfat (IP3) reseptör antagonisti 2-APB (100 μM) ile kasılmalar önemli ölçüde azaldı ve yüksek konsantrasyonda kafein (20 mM) ile de ortadan kalktı. Sarko/endoplazmik retikulum Ca+2-ATPaz inhibitörleri tapsigargin (1 μM) ve siklopiazonik asit (20 μM) kasılmaları anlamlı olarak azalttı. Keza, fosfolipaz C inhibitörü U 73122 (10 μM) ve rho kinaz inhibitörü Y 27632 (10 μM) varlığında da yanıtlar anlamlı olarak azaldı. Bu sonuçlar kalsiyumsuz ortamda EAU'nun membran depolarizasyonu yaparak LTKK aktivasyonu yoluyla depolardan IP3-aracılı kalsiyum salıverilmesine neden olduğunu gösterir. Bu olaya "kalsiyum kanalı ile indüklenen kalsiyum salıverilmesi" denir ve kasılma ile sonuçlanır. Ortamın kalsiyum durumuna bağlı olarak LTKK aktivasyonunun arteryal kasılma ya da gevşemeye neden olması, bir hücrede aynı ulağın iki zıt fizyolojik fonksiyonu yerine getirebilmesine ilişkin çarpıcı bir örnektir.

Abstract:
In the present study, we aimed to examine the effect of blockade of L-type calcium channels (LTCC) and in addition the removal of extracellular calcium, on EFS-induced relaxations in rings of rat mesenteric artery. EFS (30 V, 0.3 ms, 5 s, 0.5-8 Hz) applied to the tissues precontracted with phenylephrine caused relaxations which were markedly inhibited by nifedipine (100 nM) and tetraethylammonium (1 mM). Upon removal of calcium, EFS with the same stimulation parameters produced frequency-dependent transient contractions. Tetrodotoxin (1 μM), capsaicin (10 μM) and removal of endothelium did not alter these contractions suggesting that they were not neural in origin and endothelium-derived contracting factors were unlikely to be involved. However, they were markedly increased by BAY K 8644 (100 nM) and were inhibited by nifedipine (100 nM), indicating that activation of the LTCCs was essential. 2-APB (100 μM) significantly reduced, and high concentration of caffeine (20 mM) almost totally suppressed the contractions. When tissues incubated with Tapsigargin (1 μM) and cyclopiazonic acid (20 μM) contractions significantly reduced as well. In the presence of U 73122 (10 μM) and Y 27632 (10 μM) responses were significantly reduced. These results suggest that in the absence of extracellular calcium EFS through membrane depolarization, evokes the opening of the LTCCs which subsequently leads to the release of calcium from internal stores via IP3 receptors, a phenomenon known as "calcium channel-induced calcium release", to trigger vasoconstriction. That activation of LTCCs causes arterial relaxation or contraction depending on the calcium status apparently exemplifies how the same messenger fulfils opposing physiological functions in a given cell.