İnsan umbilikal arterinde hidrojen perokside bağlı kasılma cevaplarının mekanizması ve hipoterminin etkisi
The mechanise of hydrogen peroxide induced centraction in humn umbilical artery and the effect of hypotherpis
Yazar: İPEK DUMAN
Danışman: PROF. DR. NECDET DOĞAN
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
6. ÖZET Yapılan bu in vitro çalışmada, reaktif bir oksijen türü olan hidrojen peroksidin (H2O2) insan umbilikal arterindeki etkileri, bu etkilerde ekstraselüler ve intraselüler Ca2+ iyonu, siklooksijenaz (COX) ve nitrik oksid sentaz (NOS) enzimlerinin rolü ve bu etkilerin hipotermik (28°C) ortamdaki değişimi araştırılmıştır. Umbilikal arterlerden elde edilen şeritler, 37°C'de Krebs-Henseleit solüsyonu içeren ve %95 Ü2-%5 CO2 karışımı ile gazlandırılan 10 mi hacminde organ banyosu içine alındı. Tüm çalışma gruplarında, dokular 5-HT (10"4 M) ile kontrol kasılma cevabı alınıp yıkanarak dinlendirildi ve daha sonra diğer işlemler gerçekleştirildi. İlk olarak, banyolara kümülatif tarzda H202 (10"7 M-3xl0"2 M) ilave edilerek endotelli (E+) ve endotelsiz (E-) arter şeritlerinde H2O2'in etkisi araştırıldı. Daha sonraki çalışmalarda endotelli dokular kullanıldı. 37°C'de L-NAME (10"4 M), verapamil (10"6 M) ve indometasin (10"5 M) ile 20 dakika süreyle inkübe edilen dokulara kümülatif olarak H2O2 (10"7 M-3xl0"2 M) eklenerek doz-cevap eğrileri alındı. 37°C'de uygulanan bu prosedür, H2O2 cevaplan üzerine hipoterminin etkisini araştırmak amacıyla benzer şekilde farklı dokularda 28°C'de tekrarlandı. Her gruba L-NAME, indometasin ve verapamilden yalnızca biri uygulandı. Ca2+ iyonunun H2O2 yanıtlan üzerindeki etkilerini araştırmak amacıyla, ayrı bir grupta dokular, 1 mM EGTA içeren Ca 'suz-Krebs-Henseleit solüsyonu ile 60 dakika inkübe edilerek kümülatif H2O2 (10"7 M-3xl0"2 M) uygulandı. Diğer bir grupta, yukarıda belirtilen şekilde Ca2+'suz solüsyonda inkübe edilen dokularda, bolus tarzda uygulanan H2O2 (10"3 M) ile kasılma cevabı alındı ve ortama kümülatif tarzda Ca2+ (10"4 M-2xl0"3 M) eklenerek elde edilen cevaplar kaydedildi. H2O2, hem endotelli hem de endotelsiz umbilikal arter şeritlerinde doza bağımlı tarzda kasılma cevaplan oluşturdu. Endotel tabakasının uzaklaştırılması ya da L-NAME ilavesi H2O2'e bağlı kasılma cevaplarını anlamlı olarak artırdı. Buna karşın, verapamil 33veya indometasin ile inkübasyon veya ekstraselüler Ca2+'un uzaklaştırılması ise, H2O2 cevaplarım belirgin bir şekilde inhibe etti. Ca2+'suz ortamda tek doz H2O2 (10"3 M) cevabı üzerine kümülatif Ca2+ ilavesi, kasılma cevaplarında anlamlı artışa neden oldu. Banyo ısısının 28°C'a düşürülmesi, H2O2 cevaplarını anlamlı derecede artırdı. Dokuların L- NAME ile inkübasyonu, 28°C'deki H2O2 cevaplarında 37°Cde olduğu gibi anlamlı artışa yol açtı. 28°C'de verapamil veya indometasin ile inkübasyon ise, normal temperatürdeki cevaplara benzer şekilde inhibisyona neden oldu. Bu sonuçlar H2O2'in insan umbilikal arterinde oluşturduğu kasılma cevaplarında hem intraselüler hem de ekstraselüler Ca iyonunun ve ayrıca siklooksijenaz enzim aktivasyonunun rol oynadığını, endotel varlığı ve NOS enzim aktivasyonunun da kasılma cevaplarını etkilediğini göstermektedir. Hipotermik ortamda H202'e bağlı kasılma cevaplarının arttığı, L-NAME, verapamil ve indometasinle elde edilen cevapların da normal temperatürdeki cevaplarla aynı yönde oluştuğu görülmüştür. 34

Abstract:
7. SUMMARY In this in vitro study, the effects of hydrogen peroxide (EfeCh), a reactive oxygen species, on human umbilical artery were investigated. In addition, the roles of extracellular and intracellular Ca2+ ions, cyclooxygenase (COX) and nitric oxide synthase (NOS) enzymes on these effects and the changes under hypothermic (28°C) conditions were assessed. Strips obtained from umbilical arteries were suspended in organ baths containing 10 ml of Krebs-Henseleit solution, maintained at 37°C, continuously gassed with 95% O2- 5% CO2. In all study groups, after obtaining control responses of 5-HT (lO^M), the tissues were washed and allowed to rest; following the equilibration period, the experimental procedure was performed. H2O2 (10" M-3xl0" M) was added to the organ baths cumulatively and responses on strips with (E+) and without (E-) endothelium were recorded. In the following experiments, tissues with endothelium were used. At normal temperature, concentration-response curves were obtained by giving cumulative doses of H202 (10"7 M-3xl0"2 M) to tissues incubated for 20 minutes with either L-NAME (10"4 M), verapamil (10"6M) or indomethacin (10"DM). In order to analyse the effects of hypothermia on H2O2 responses, the same procedure used at 37°C was repeated at 28°C on seperate tissues. In order to evaluate the effects of Ca2+ ions on H2O2 responses, cumulative doses of H2O2 (10"7 M-3xl0"2 M) were given to tissues incubated for 60 minutes with Ca2+-free - Krebs-Henseleit solution containing ImM of EGTA. In another group, in tissues incubated with Ca2+-free solution responses were obtained with bolus H2O2 (10"3 M) and then Ca2+ (1 0"4 M-2xl0"3 M) was added cumulatively to the solution and the results were recorded. 35H2O2 caused contraction in umbilical artery strips with and without endothelium in a concentration dependent manner. The denudation of the endothelium and the addition of L-NAME resulted in the augmentation of contractile responses to H2O2. On the contrary, incubation with verapamil or indomethacin, or the absence of extracellular Ca2+ significantly inhibited the H2O2 responses. Addition of cumulative Ca2+ led to an increase in contractile responses obtained with single dose of H2O2 (10"3 M) in Ca2+-free solution. Lowering of the bath temperature to 28°C significantly increased the H2O2 responses. Incubation of the tissues with L-NAME, led to an increase in H2O2 responses at 28°C similar to results obtained at 37°C. Incubation with verapamil or indomethacin at 28°C, caused an inhibition similar to that of seen at normal temperature. These results indicate that, both intracellular and extracellular Ca+ ions and cyclooxygenase enzyme activation play a role in the contractile responses caused by H2O2 in human umbilical arteries. The presence of the endothelium and NO S enzyme activation influences the H2O2 responses. It was also observed that, under hypothermic conditions, contractile responses to H2O2 were increased, and results obtained with L-NAME, verapamil and indomethacin under hypothermia were similar to results obtained at normal temperature. 36