İzole sıçan kalbinde iskemi/reperfüzyon hasarında Angiotensin Tip I ve Angiotensin Tip II reseptör blokajının rolü
Role of Angiotensin Type I and Type II receptor blockade in ischemia/reperfusion injury of isolated rat heart
Yazar: AYSU KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. EBRU GÜREL GÜREVİN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Zooloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyoloji = Biology ; Fizyoloji = Physiology

Özet:
Renin-angiotensin sistemi (RAS), kan basıncının düzenlenmesinde, vücudun sıvı ve elektrolit dengesinin sağlanmasında önemli rolü olan sistemlerden biridir. Angiotensin (Ang ) II, RAS'ın vazokonstriksiyon, aldosteron salınımı, antidiüretik hormon sentezi, sempatik aktivasyon ve böbrek tübüllerinden tuz emilimi gibi etkilerini gerçekleştiren esas hormonudur. Angiotensin II, kalpte kalsiyum konsantrasyonunun artışına bağlı olarak düzensiz kasılmalara neden olur. Aynı zamanda AT I ve AT II gibi spesifik reseptörlerinin aktivasyonuyla, kalp hücrelerinde sistolik/diyastolik fonksiyonları, apoptozu ve hipertrofiyi düzenlediği bilinmektedir. İzole kalp çalışmalarında, AT I ve AT II reseptörlerinin blokajına dayanan tedavi yöntemlerinin iskemi/reperfüzyon (IR) hasarında kalp koruyucu olduğu ileri sürülmüştür.
Çalışmamızda, AT I reseptör blokeri Losartan, AT II reseptör blokeri PD123319'un tek başlarına ve birlikte uygulanması ile izole perfüze sıçan kalbinde IR hasarındaki etkilerinin belirlenmesi amaçlanmış ve AT II reseptörlerinin kalp hastalıklarındaki rolleri tespit edilmeye çalışılmıştır.
Çalışmada, deney hayvanı olarak yetişkin 3 aylık, ağırlıkları 250-300 g arasında değişen 40 adet erkek Wistar albino sıçan kullanılmıştır. Hayvanlar 5 gruba ayrılarak, kontrol ve IR gruplarının yanında Losartan (20 mg/kg), PD123319 (20 mg/kg) ve Losartan+PD123319'un birlikte uygulandığı IR grupları oluşturulmuştur. Deney esnasında kalpler, Langendorff izole kalp sistemine in situ kanülasyon yöntemi ile asılmış ve kardiyodinamik parametreler (sol ventrikül içi basıncı, perfüzyon basıncı, sistolik basınç, diyastolik basınç ve kalp vurumu) deney boyunca kaydedilmiştir. Ayrıca, deney sonunda kalpler biyokimyasal analizler için alınmış ve elde edilen veriler istatistiksel olarak değerlendirilmiştir.
İzole edilen sıçan kalplerinde, IR'den kaynaklanan hasarlar deney boyunca düzelmezken, Losartan ve PD123319'un ayrı ayrı ve birlikte uygulanması ile kardiyodinamik parametrelerde kısmi bir geri dönüş gözlenmiş, geri dönüşün PD123319 grubunda daha belirgin olduğu tespit edilmiştir.
Hücresel hasarı göstermek için kullanılan kreatin kinaz-MB ve kardiyak troponin T, inflamasyon belirteci olarak miyeloperoksidaz, lipit peroksidasyonunun göstergesi olarak malondialdehit, nekrozun belirteci olarak laktat dehidrogenaz düzeylerinde, IR grubunda anlamlı bir artış belirlenirken, bloker uygulanan tüm gruplarda bu artışın azaldığı gösterilmiştir. Hücresel endojen antioksidan düzeylerinin tespit edilmesi için ölçülen glutatyon peroksidaz ve süperoksit dismutaz düzeylerinin IR grubunda anlamlı derecede düşük, bloker uygulanan tüm gruplarda ise yüksek olduğu tespit edilmiştir. Angiotensin II, renin, TRPC1, TRPC3, TRPC6 ve TRPC kanalları ile etkileşime giren ve bir adaptör protein olarak işlev gösteren ENKUR düzeylerinin, IR uygulaması ile arttığı, her iki antagonistin uygulanmasıyla azaldığı belirlenmiştir. Bütün bu parametreler üzerinde, sadece PD123319 uygulaması yapılan IR grubunun etkisinin daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, IR grubunda total oksidan kapasite ve oksidatif stres indeksinin yükseldiği; Losartan, PD123319 ve her iki antagonistin birlikte uygulanmasının bu düzeyleri düşürdüğü görülmüştür. IR grubunda düşük olan total antioksidan kapasitenin ise, PD123319'un tek başına ve Losartan ile birlikte uygulandığı gruplarda arttığı belirlenmiştir.
Sonuç olarak, kardiyodinamik veriler değerlendirildiğinde, IR hasarının miyokardiyal fonksiyon bozukluğuna neden olduğu, Losartan ve PD123319 uygulamasının bu hasara karşı kalbi koruyucu rollerinin olduğu, ancak bu koruyuculukta PD123319'un kısmen daha etkili olduğu belirlenmiştir. Biyokimyasal olarak hasar belirteçleri analiz edildiğinde, IR'nin kalp dokusunda hücresel hasara yol açtığı, bloker uygulaması yapılan tüm gruplarda bu hasarın azaldığı, antioksidan enzimlerin ise arttığı, angiotensin II'nin kardiyak fonksiyonları düzenleyici etkisinde TRPC1, 3 ve 6 kanallarının rolü olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
The renin-angiotensin system (RAS) is one of the systems that plays an important role in the regulation of blood pressure and in the maintenance of fluid and electrolyte balance of the body. Angiotensin (AT) II is the major hormone of RAS that performs actions including vasoconstruction, aldosterone release, antidiuretic hormone synthesis, sympathetic activation and salt reabsorption in the renal tubules. Angiotensin II causes irregular contractions in the heart due to increased calcium concentration. It also regulates systolic/diastolic functions, apoptosis and hypertrophy in cardiac cells when its specific receptors, AT I and AT II, are activated. In the isolated heart studies treatment approaches based on AT I and AT II receptors blockade were suggested to be cardioprotective in ischemia/reperfusion (IR) injury.
Our study aimed to determine the effects of AT I receptor blocker Losartan and AT II receptor blocker PD123319IR in IR injury in isolated perfused rat hearts when they are applied alone and together, and to establish the role of AT II receptors in cardiovascular disease.
In this study, 40 male Wistar albino rats, 3 months old and weighing between 250-300 g, were used as experimental animals. The animals were divided into 5 groups as control, IR, and IR groups in which Losartan (20 mg/kg), PD123319 (20 mg/kg) and Losartan+PD123319 were administered. The hearts were attached to Langendorff isolated heart system by employing in situ cannulation method, and cardiodynamic parameters (left ventricular pressure, perfusion pressure, systolic pressure, diastolic pressure and heart rate) were recorded during the experiment. Besides, at the end of experiment hearts were retained for biochemical analysis, and all data were statistically evaluated.
While IR injury was not recovered during the experiment in isolated rat hearts, a partial recovery of cardiodynamic parameters was observed in Losartan, PD123319 and Losartan+PD123319 groups, recovery being more pronounced in PD123319 group.
A significant increase in creatine kinase-MB and cardiac troponin T indicating cellular injury, inflammatory enzyme myeloperoxidase, malondialdehyde as a lipid peroxidation marker and lactate dehydrogenase for detection of necrosis was seen in IR group, whereas all groups treated with blockers exhibited lower increase. Levels of glutathione peroxidase and superoxide dismutase to detect cellular endogenous antioxidant level was significantly low in IR group, but higher in the blockers treated groups. Levels of angiotensin II, renin, TRPC1, TRPC3, TRPC6 and ENKUR which interact with TRPC channels and functions as an adaptor protein were increased with IR application, and decreased with treatment of both antagonists. Effects on all of these parameters were much more remarkable in PD123319 group. Total oxidant capacity and oxidative stress index which were elevated in IR group were lowered with treatment of Losartan and PD123319, alone and together. However, total antioxidant capacity was increased in the groups received PD123319 alone and in combination with Losartan, while it was declined in IR group.
As a result, considering cardiodynamic parameters, it was determined that IR injury caused myocardial dysfunction, and treatment of Losartan and PD123319 played a cardioprotective role against that injury, PD123319 being more efficient in this protection. When biochemical injury markers were evaluated, one concludes that IR caused cellular injury in the heart tissue, this injury was decreased in all groups treated with blockers, whereas antioxidant enzymes were increased, and TRPC1, 3 and 6 channels played role in the regulatory action of angiotensin II on cardiac function.